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title: "FastAPI 官方指南:从入门到 Framework 子工程实战"
series: framework
category: Back-end
stack: FastAPI
language: Python
repo_path: Back-end/Python/FastAPI
source: Back-end/Python/FastAPI/FASTAPI-Python.md
github: https://github.com/zhk0567/Framework/tree/main/Back-end/Python/FastAPI
guide_toc: fastapi
guide_tier: major
status: published
date: 2026-05-18
tags: [FastAPI, Python]
FastAPI 官方指南:从入门到 Framework 子工程实战
导读
FastAPI 是基于 Python 类型提示的 ASGI Web 框架,构建在 Starlette 与 Pydantic 之上。它适合需要自动 OpenAPI 文档、请求校验与较高性能的 API 服务。
下面是一个最小应用(无需 Framework 仓库即可练习):
from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
@app.get("/hello")
def hello():
return {"message": "Hello FastAPI"}
保存为 hello.py,运行 uvicorn hello:app --reload,访问 /hello 与 /docs。
核心能力:
- 声明式路由与自动 API 文档(Swagger / ReDoc)
- Pydantic 数据校验(422 错误)
- 原生 async 支持与依赖注入
zhk0567/Framework 中的 Back-end/Python/FastAPI 提供与同仓 Flask、NestJS 对齐的 /api/health、/api/info 与呈现页,用于对照实验。
预备知识
预备知识:Python 3.11+;了解 HTTP GET/POST;会创建 venv。Windows 使用 PowerShell。
快速上手
Set-Location -LiteralPath 'F:\Study\Framework\Back-end\Python\FastAPI'
python -m venv .venv
.\.venv\Scripts\Activate.ps1
pip install -r requirements.txt
uvicorn main:app --host 127.0.0.1 --port 3083
浏览器打开 http://127.0.0.1:3083/ 与 http://127.0.0.1:3083/docs 。
基础篇
以下章节对齐 FastAPI 官方教程 基础路径。每节可独立阅读。
第一个应用与 Uvicorn
FastAPI 应用是一个名为 app 的实例。ASGI 服务器(如 Uvicorn)加载 main:app 并监听 HTTP。
from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
@app.get('/')
def read_root():
return {'Hello': 'World'}
启动:uvicorn main:app --reload。浏览器访问根路径应看到 JSON。
TIP:开发时使用
--reload,改代码后进程自动重启。
学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。
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路径参数
路径参数用大括号声明,并作为函数参数传入,类型会自动校验。
@app.get('/items/{item_id}')
def read_item(item_id: int):
return {'item_id': item_id}
若访问 /items/foo,将返回 422,因为 item_id 期望整数。
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查询参数
未在路径中声明的函数参数会被当作查询参数,例如 /items/?skip=0&limit=10。
@app.get('/items/')
def read_items(skip: int = 0, limit: int = 10):
return {'skip': skip, 'limit': limit}
可选参数默认值、类型转换与必填校验均由 FastAPI 处理。
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请求体
POST/PUT 等方法的请求体用 Pydantic 模型或类型标注描述。
from pydantic import BaseModel
class Item(BaseModel):
name: str
price: float
@app.post('/items/')
def create_item(item: Item):
return item
客户端发送 JSON {"name":"a","price":1.2} 会被解析为 Item。
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数据类型与校验
Pydantic 负责校验字段类型、长度、正则等。非法请求在进入路由函数前返回 422。
from pydantic import BaseModel, Field
class User(BaseModel):
name: str = Field(min_length=1, max_length=50)
age: int = Field(ge=0, le=150)
在 /docs 中可看到自动生成的 schema,并在线试错误输入。
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路径操作配置
装饰器 @app.get(..., tags=..., summary=...) 可配置 OpenAPI 元数据、弃用标记等。
@app.get('/api/health', tags=['monitoring'], summary='健康检查')
def health():
return {'ok': True}
这些配置会出现在 Swagger UI 的分组与说明中。
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请求体与多参数
可同时有路径参数、查询参数与请求体;FastAPI 知道如何区分。
@app.put('/items/{item_id}')
def update_item(item_id: int, item: Item, q: str | None = None):
return {'item_id': item_id, 'q': q, **item.model_dump()}
注意请求体通常对应一个 Pydantic 模型,查询参数为标量。
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嵌套模型
模型可嵌套,用于复杂 JSON 结构。
class Image(BaseModel):
url: str
name: str
class Item(BaseModel):
name: str
image: Image | None = None
OpenAPI 会展示嵌套 schema,客户端生成器可据此生成类型。
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额外数据类型
除 str/int 外,支持 datetime、UUID、Enum 等,并正确序列化为 JSON。
from datetime import datetime
from enum import Enum
class Model(str, Enum):
a = 'a'
@app.get('/time')
def t():
return {'now': datetime.utcnow()}
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Cookie 与 Header
用 Cookie()、Header() 声明特殊参数来源。
from fastapi import Cookie, Header
@app.get('/headers')
def read_headers(x_token: str | None = Header(default=None)):
return {'X-Token': x_token}
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响应模型
response_model= 可过滤输出字段、附加校验,并生成响应 schema。
class UserOut(BaseModel):
name: str
@app.get('/user', response_model=UserOut)
def user():
return {'name': 'a', 'password': 'secret'} # password 不会出现在响应
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响应状态码
用 status_code= 或 JSONResponse(status_code=...) 设置非 200 响应。
from fastapi import status
@app.post('/items/', status_code=status.HTTP_201_CREATED)
def create():
return {'created': True}
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表单与文件上传
表单字段用 Form(),文件用 UploadFile。
from fastapi import File, UploadFile
@app.post('/upload')
async def upload(file: UploadFile = File(...)):
return {'filename': file.filename}
注意:上传大文件时考虑流式处理与大小限制。
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错误处理
抛出 HTTPException 返回 4xx/5xx;也可用异常处理器统一格式。
from fastapi import HTTPException
@app.get('/items/{item_id}')
def read(item_id: str):
if item_id != 'foo':
raise HTTPException(status_code=404, detail='Item not found')
return {'item_id': item_id}
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依赖注入
Depends 用于共享数据库连接、鉴权、分页等可复用逻辑。
from fastapi import Depends
def common_params(skip: int = 0, limit: int = 10):
return {'skip': skip, 'limit': limit}
@app.get('/items/')
def items(commons=Depends(common_params)):
return commons
依赖可以链式依赖,并自动出现在 OpenAPI 中。
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安全基础
FastAPI 集成 OAuth2、JWT 等(fastapi.security)。生产环境勿在文档中硬编码密钥。
from fastapi.security import OAuth2PasswordBearer
oauth2_scheme = OAuth2PasswordBearer(tokenUrl='token')
完整登录流请参考官方 Security 章节。
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中间件
除 CORS 外,可自定义 @app.middleware('http') 记录日志、计时等。
@app.middleware('http')
async def add_header(request, call_next):
response = await call_next(request)
response.headers['X-Custom'] = 'demo'
return response
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CORS
跨域资源共享通过 CORSMiddleware 配置,开发期常设 allow_origins=['*']。
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware
app.add_middleware(CORSMiddleware, allow_origins=['*'], allow_methods=['*'], allow_headers=['*'])
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测试
用 TestClient 在不启动端口的情况下测试应用。
from fastapi.testclient import TestClient
client = TestClient(app)
def test_health():
r = client.get('/api/health')
assert r.status_code == 200
assert r.json()['ok'] is True
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学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。
学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。
学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。
学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。
学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。
学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。
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子工程 main.py 全文(与教程概念对照):
"""Minimal FastAPI: GET /api/health, /api/info and index page."""
from pathlib import Path
from fastapi import FastAPI
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware
from fastapi.responses import FileResponse
BASE = Path(__file__).resolve().parent
PUBLIC = BASE / "public"
app = FastAPI(title="framework-fastapi")
app.add_middleware(
CORSMiddleware,
allow_origins=["*"],
allow_methods=["*"],
allow_headers=["*"],
)
@app.get("/api/health")
def health():
return {"ok": True, "service": "framework-back-end-fastapi"}
@app.get("/api/info")
def info():
return {
"message": "FastAPI:基于 Python 类型提示的 ASGI Web 框架,自动 OpenAPI 与 Pydantic 常见。",
"highlights": [
{"title": "异步", "detail": "def / async def 与 Starlette 能力组合。"},
{"title": "与 Flask 对照", "detail": "FastAPI 默认 ASGI / OpenAPI;Flask 偏 WSGI 同步生态。"},
],
}
@app.get("/")
async def index():
return FileResponse(PUBLIC / "index.html", media_type="text/html; charset=utf-8")
Framework 子工程实战
目录与约定
Back-end/Python/FastAPI/
main.py requirements.txt public/index.html
默认端口 3083;GET /api/health 返回 service: framework-back-end-fastapi。
main.py(仓库全文)
"""Minimal FastAPI: GET /api/health, /api/info and index page."""
from pathlib import Path
from fastapi import FastAPI
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware
from fastapi.responses import FileResponse
BASE = Path(__file__).resolve().parent
PUBLIC = BASE / "public"
app = FastAPI(title="framework-fastapi")
app.add_middleware(CORSMiddleware, allow_origins=["*"], allow_methods=["*"], allow_headers=["*"])
@app.get("/api/health")
def health():
return {"ok": True, "service": "framework-back-end-fastapi"}
@app.get("/api/info")
def info():
return {"message": "...", "highlights": [...]}
@app.get("/")
async def index():
return FileResponse(PUBLIC / "index.html", media_type="text/html; charset=utf-8")
验证
Invoke-RestMethod http://127.0.0.1:3083/api/health | ConvertTo-Json
扩展练习(非仓库自带)
在 main.py 增加 POST /api/echo 与 EchoBody 模型,用 /docs 试 422 与成功响应。
学习路径
| 路径 | 步骤 |
|---|---|
| 零基础 | 导读 → 快速上手 → 基础篇按顺序 → 子工程实战 |
| 熟悉 Flask | 对比 WSGI/ASGI 与 OpenAPI → 子工程 /api/health |
| 只要跑通仓库 | 快速上手 + 子工程实战 |