Перейти к содержанию

FastAPI

FastAPI

Готовый к внедрению высокопроизводительный фреймворк, простой в изучении и разработке.

Test Coverage Package version Supported Python versions

Документация: https://fastapi.tiangolo.com

Исходный код: https://github.com/tiangolo/fastapi

FastAPI — это современный, быстрый (высокопроизводительный) веб-фреймворк для создания API используя Python 3.8+, в основе которого лежит стандартная аннотация типов Python.

Ключевые особенности:

  • Скорость: Очень высокая производительность, на уровне NodeJS и Go (благодаря Starlette и Pydantic). Один из самых быстрых фреймворков Python.
  • Быстрота разработки: Увеличьте скорость разработки примерно на 200–300%. *
  • Меньше ошибок: Сократите примерно на 40% количество ошибок, вызванных человеком (разработчиком). *
  • Интуитивно понятный: Отличная поддержка редактора. Автозавершение везде. Меньше времени на отладку.
  • Лёгкость: Разработан так, чтобы его было легко использовать и осваивать. Меньше времени на чтение документации.
  • Краткость: Сведите к минимуму дублирование кода. Каждый объявленный параметр - определяет несколько функций. Меньше ошибок.
  • Надежность: Получите готовый к работе код. С автоматической интерактивной документацией.
  • На основе стандартов: Основан на открытых стандартах API и полностью совместим с ними: OpenAPI (ранее известном как Swagger) и JSON Schema.

* оценка на основе тестов внутренней команды разработчиков, создающих производственные приложения.

Спонсоры

Другие спонсоры

Отзывы

"В последнее время я много где использую FastAPI. [...] На самом деле я планирую использовать его для всех сервисов машинного обучения моей команды в Microsoft. Некоторые из них интегрируются в основной продукт Windows, а некоторые — в продукты Office."

Kabir Khan - Microsoft (ref)

"Мы использовали библиотеку FastAPI для создания сервера REST, к которому можно делать запросы для получения прогнозов. [для Ludwig]"

Piero Molino, Yaroslav Dudin, and Sai Sumanth Miryala - Uber (ref)

"Netflix рада объявить о выпуске опенсорсного фреймворка для оркестровки антикризисного управления: Dispatch! [создана с помощью FastAPI]"

Kevin Glisson, Marc Vilanova, Forest Monsen - Netflix (ref)

"Я в полном восторге от FastAPI. Это так весело!"

Brian Okken - Python Bytes podcast host (ref)

"Честно говоря, то, что вы создали, выглядит очень солидно и отполировано. Во многих смыслах я хотел, чтобы Hug был именно таким — это действительно вдохновляет, когда кто-то создаёт такое."

Timothy Crosley - Hug creator (ref)

"Если вы хотите изучить какой-нибудь современный фреймворк для создания REST API, ознакомьтесь с FastAPI [...] Он быстрый, лёгкий и простой в изучении [...]"

"Мы перешли на FastAPI для наших API [...] Я думаю, вам тоже понравится [...]"

Ines Montani - Matthew Honnibal - Explosion AI founders - spaCy creators (ref) - (ref)

Typer, интерфейс командной строки для FastAPI

Если вы создаете приложение CLI для использования в терминале вместо веб-API, ознакомьтесь с Typer.

Typer — младший брат FastAPI. И он предназначен для использования в качестве интерфейса командной строки для FastAPI. ⌨️ 🚀

Зависимости

Python 3.8+

FastAPI стоит на плечах гигантов:

  • Starlette для части связанной с вебом.
  • Pydantic для части связанной с данными.

Установка

$ pip install fastapi

---> 100%

Вам также понадобится сервер ASGI для производства, такой как Uvicorn или Hypercorn.

$ pip install "uvicorn[standard]"

---> 100%

Пример

Создание

  • Создайте файл main.py со следующим содержимым:
from typing import Union

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/")
def read_root():
    return {"Hello": "World"}


@app.get("/items/{item_id}")
def read_item(item_id: int, q: Union[str, None] = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}
Или используйте async def...

Если ваш код использует async / await, используйте async def:

from typing import Union

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/")
async def read_root():
    return {"Hello": "World"}


@app.get("/items/{item_id}")
async def read_item(item_id: int, q: Union[str, None] = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}

Примечание:

Если вы не знаете, проверьте раздел "Торопитесь?" в документации об async и await.

Запуск

Запустите сервер с помощью:

$ uvicorn main:app --reload

INFO:     Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000 (Press CTRL+C to quit)
INFO:     Started reloader process [28720]
INFO:     Started server process [28722]
INFO:     Waiting for application startup.
INFO:     Application startup complete.
О команде uvicorn main:app --reload...

Команда uvicorn main:app относится к:

  • main: файл main.py (модуль Python).
  • app: объект, созданный внутри main.py с помощью строки app = FastAPI().
  • --reload: перезапуск сервера после изменения кода. Делайте это только во время разработки.

Проверка

Откройте браузер на http://127.0.0.1:8000/items/5?q=somequery.

Вы увидите следующий JSON ответ:

{"item_id": 5, "q": "somequery"}

Вы уже создали API, который:

  • Получает HTTP-запросы по путям / и /items/{item_id}.
  • И первый и второй путь используют GET операции (также известные как HTTP методы).
  • путь /items/{item_id} имеет параметр пути item_id, который должен быть int.
  • путь /items/{item_id} имеет необязательный str параметр запроса q.

Интерактивная документация по API

Перейдите на http://127.0.0.1:8000/docs.

Вы увидите автоматическую интерактивную документацию API (предоставленную Swagger UI):

Swagger UI

Альтернативная документация по API

А теперь перейдите на http://127.0.0.1:8000/redoc.

Вы увидите альтернативную автоматическую документацию (предоставленную ReDoc):

ReDoc

Пример обновления

Теперь измените файл main.py, чтобы получить тело ответа из PUT запроса.

Объявите тело, используя стандартную типизацию Python, спасибо Pydantic.

from typing import Union

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()


class Item(BaseModel):
    name: str
    price: float
    is_offer: Union[bool, None] = None


@app.get("/")
def read_root():
    return {"Hello": "World"}


@app.get("/items/{item_id}")
def read_item(item_id: int, q: Union[str, None] = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}


@app.put("/items/{item_id}")
def update_item(item_id: int, item: Item):
    return {"item_name": item.name, "item_id": item_id}

Сервер должен перезагрузиться автоматически (потому что вы добавили --reload к команде uvicorn выше).

Интерактивное обновление документации API

Перейдите на http://127.0.0.1:8000/docs.

  • Интерактивная документация API будет автоматически обновляться, включая новое тело:

Swagger UI

  • Нажмите на кнопку "Try it out", это позволит вам заполнить параметры и напрямую взаимодействовать с API:

Swagger UI interaction

  • Затем нажмите кнопку "Execute", пользовательский интерфейс свяжется с вашим API, отправит параметры, получит результаты и отобразит их на экране:

Swagger UI interaction

Альтернативное обновление документации API

А теперь перейдите на http://127.0.0.1:8000/redoc.

  • Альтернативная документация также будет отражать новый параметр и тело запроса:

ReDoc

Подведём итоги

Таким образом, вы объявляете один раз типы параметров, тело и т. д. в качестве параметров функции.

Вы делаете это испльзуя стандартную современную типизацию Python.

Вам не нужно изучать новый синтаксис, методы или классы конкретной библиотеки и т. д.

Только стандартный Python 3.8+.

Например, для int:

item_id: int

или для более сложной модели Item:

item: Item

... и с этим единственным объявлением вы получаете:

  • Поддержка редактора, в том числе:
    • Автозавершение.
    • Проверка типов.
  • Валидация данных:
    • Автоматические и четкие ошибки, когда данные недействительны.
    • Проверка даже для глубоко вложенных объектов JSON.
  • Преобразование входных данных: поступающие из сети в объекты Python с соблюдением типов. Чтение из:
    • JSON.
    • Параметров пути.
    • Параметров запроса.
    • Cookies.
    • Заголовков.
    • Форм.
    • Файлов.
  • Преобразование выходных данных: преобразование объектов Python в данные передаваемые по сети интернет (такие как JSON):
    • Преобразование типов Python (str, int, float, bool, list, и т.д.).
    • Объекты datetime.
    • Объекты UUID.
    • Модели баз данных.
    • ...и многое другое.
  • Автоматическая интерактивная документация по API, включая 2 альтернативных пользовательских интерфейса:
    • Swagger UI.
    • ReDoc.

Возвращаясь к предыдущему примеру кода, FastAPI будет:

  • Проверять наличие item_id в пути для запросов GET и PUT.
  • Проверять, что item_id имеет тип int для запросов GET и PUT.
    • Если это не так, клиент увидит полезную чёткую ошибку.
  • Проверять, есть ли необязательный параметр запроса с именем q (например, http://127.0.0.1:8000/items/foo?q=somequery) для GET запросов.
    • Поскольку параметр q объявлен с = None, он является необязательным.
    • Без None он был бы необходим (как тело в случае с PUT).
  • Для PUT запросов к /items/{item_id} читать тело как JSON:
    • Проверять, что у него есть обязательный атрибут name, который должен быть str.
    • Проверять, что у него есть обязательный атрибут price, который должен быть float.
    • Проверять, что у него есть необязательный атрибут is_offer, который должен быть bool, если он присутствует.
    • Все это также будет работать для глубоко вложенных объектов JSON.
  • Преобразовывать из и в JSON автоматически.
  • Документировать с помощью OpenAPI все, что может быть использовано:
    • Системы интерактивной документации.
    • Системы автоматической генерации клиентского кода для многих языков.
  • Обеспечит 2 интерактивных веб-интерфейса документации напрямую.

Мы только немного копнули поверхность, но вы уже поняли, как все это работает.

Попробуйте изменить строку с помощью:

    return {"item_name": item.name, "item_id": item_id}

...из:

        ... "item_name": item.name ...

...в:

        ... "item_price": item.price ...

... и посмотрите, как ваш редактор будет автоматически заполнять атрибуты и узнавать их типы:

editor support

Более полный пример с дополнительными функциями см. в Учебное руководство - Руководство пользователя.

Осторожно, спойлер: руководство пользователя включает в себя:

  • Объявление параметров из других мест, таких как: заголовки, cookies, поля формы и файлы.
  • Как установить ограничительные проверки такие как maximum_length или regex.
  • Очень мощная и простая в использовании система внедрения зависимостей.
  • Безопасность и аутентификация, включая поддержку OAuth2 с токенами JWT и HTTP Basic аутентификацию.
  • Более продвинутые (но столь же простые) методы объявления глубоко вложенных моделей JSON (спасибо Pydantic).
  • GraphQL интеграция с Strawberry и другими библиотеками.
  • Множество дополнительных функций (благодаря Starlette), таких как:
    • Веб-сокеты
    • очень простые тесты на основе HTTPX и pytest
    • CORS
    • Cookie сеансы(сессии)
    • ...и многое другое.

Производительность

Независимые тесты TechEmpower показывают приложения FastAPI, работающие под управлением Uvicorn, как один из самых быстрых доступных фреймворков Python, уступающий только самим Starlette и Uvicorn (используемых внутри FastAPI). (*)

Чтобы узнать больше об этом, см. раздел Тесты производительности.

Необязательные зависимости

Используется Pydantic:

  • email_validator - для проверки электронной почты.

Используется Starlette:

  • HTTPX - Обязательно, если вы хотите использовать TestClient.
  • jinja2 - Обязательно, если вы хотите использовать конфигурацию шаблона по умолчанию.
  • python-multipart - Обязательно, если вы хотите поддерживать форму "парсинга" с помощью request.form().
  • itsdangerous - Обязательно, для поддержки SessionMiddleware.
  • pyyaml - Обязательно, для поддержки SchemaGenerator Starlette (возможно, вам это не нужно с FastAPI).
  • ujson - Обязательно, если вы хотите использовать UJSONResponse.

Используется FastAPI / Starlette:

  • uvicorn - сервер, который загружает и обслуживает ваше приложение.
  • orjson - Обязательно, если вы хотите использовать ORJSONResponse.

Вы можете установить все это с помощью pip install "fastapi[all]".

Лицензия

Этот проект распространяется на условиях лицензии MIT.