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使用PythonFastAPI構(gòu)建Web服務(wù)

FastAPI 是一個(gè)使用 Python 編寫的 Web 框架，還應(yīng)用了 Python asyncio 庫(kù)中最新的優(yōu)化。本文將會(huì)介紹如何搭建基于容器的開(kāi)發(fā)環(huán)境，還會(huì)展示如何使用 FastAPI 實(shí)現(xiàn)一個(gè)小型 Web 服務(wù)。

創(chuàng)新互聯(lián)是一家從事企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、成都網(wǎng)站制作、成都做網(wǎng)站、外貿(mào)營(yíng)銷網(wǎng)站建設(shè)、行業(yè)門戶網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)制作的專業(yè)的建站公司，擁有經(jīng)驗(yàn)豐富的網(wǎng)站建設(shè)工程師和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)人員，具備各種規(guī)模與類型網(wǎng)站建設(shè)的實(shí)力，在網(wǎng)站建設(shè)領(lǐng)域樹(shù)立了自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)風(fēng)格。自公司成立以來(lái)曾獨(dú)立設(shè)計(jì)制作的站點(diǎn)上1000家。

起步

我們將使用 Fedora 作為基礎(chǔ)鏡像來(lái)搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境，并使用 Dockerfile 為鏡像注入 FastAPI、Uvicorn 和 aiofiles 這幾個(gè)包。

 
 
 
    
  
  
  
  1. FROM fedora:32
    2. 
  
  
  
  2. RUN dnf install -y python-pip \
    3. 
  
  
  
  3.  && dnf clean all \
    4. 
  
  
  
  4.  && pip install fastapi uvicorn aiofiles
    5. 
  
  
  
  5. WORKDIR /srv
    6. 
  
  
  
  6. CMD ["uvicorn", "main:app", "--reload"]
    7.

在工作目錄下保存 Dockerfile 之后，執(zhí)行 podman 命令構(gòu)建容器鏡像。

 
 
 
    
  
  
  
  1. $ podman build -t fastapi .
    2. 
  
  
  
  2. $ podman images
    3. 
  
  
  
  3. REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
    4. 
  
  
  
  4. localhost/fastapi latest 01e974cabe8b 18 seconds ago 326 MB
    5.

下面我們可以開(kāi)始創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的 FastAPI 應(yīng)用程序，并通過(guò)容器鏡像運(yùn)行。

 
 
 
    
  
  
  
  1. from fastapi import FastAPI
    2. 
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  3. app = FastAPI()
    4. 
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  5. @app.get("/")
    6. 
  
  
  
  6. async def root():
    7. 
  
  
  
  7.  return {"message": "Hello Fedora Magazine!"}
    8.

將上面的代碼保存到 main.py 文件中，然后執(zhí)行以下命令開(kāi)始運(yùn)行：

 
 
 
    
  
  
  
  1. $ podman run --rm -v $PWD:/srv:z -p 8000:8000 --name fastapi -d fastapi
    2. 
  
  
  
  2. $ curl http://127.0.0.1:8000
    3. 
  
  
  
  3. {"message":"Hello Fedora Magazine!"
    4.

這樣，一個(gè)基于 FastAPI 的 Web 服務(wù)就跑起來(lái)了。由于指定了 --reload 參數(shù)，一旦 main.py 文件發(fā)生了改變，整個(gè)應(yīng)用都會(huì)自動(dòng)重新加載。你可以嘗試將返回信息 "Hello Fedora Magazine!" 修改為其它內(nèi)容，然后觀察效果。

可以使用以下命令停止應(yīng)用程序：

 
 
 
    
  
  
  
  1. $ podman stop fastapi
    2.

構(gòu)建一個(gè)小型 Web 服務(wù)

接下來(lái)我們會(huì)構(gòu)建一個(gè)需要 I/O 操作的應(yīng)用程序，通過(guò)這個(gè)應(yīng)用程序，我們可以看到 FastAPI 自身的特點(diǎn)，以及它在性能上有什么優(yōu)勢(shì)（可以在這里參考 FastAPI 和其它 Python Web 框架的對(duì)比）。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們直接使用 dnf history 命令的輸出來(lái)作為這個(gè)應(yīng)用程序使用的數(shù)據(jù)。

首先將 dnf history 命令的輸出保存到文件。

 
 
 
    
  
  
  
  1. $ dnf history | tail --lines=+3 > history.txt
    2.

在上面的命令中，我們使用 tail 去除了 dnf history 輸出內(nèi)容中無(wú)用的表頭信息。剩余的每一條 dnf 事務(wù)都包括了以下信息：

  • id：事務(wù)編號(hào)（每次運(yùn)行一條新事務(wù)時(shí)該編號(hào)都會(huì)遞增）
  • command：事務(wù)中運(yùn)行的 dnf 命令
  • date：執(zhí)行事務(wù)的日期和時(shí)間

然后修改 main.py 文件將相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)添加進(jìn)去。

 
 
 
    
  
  
  
  1. from fastapi import FastAPI
    2. 
  
  
  
  2. from pydantic import BaseModel
    3. 
  
  
  
  3.  
    4. 
  
  
  
  4. app = FastAPI()
    5. 
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  6. class DnfTransaction(BaseModel):
    7. 
  
  
  
  7.  id: int
    8. 
  
  
  
  8.  command: str
    9. 
  
  
  
  9.  date: str
    10.

FastAPI 自帶的 pydantic 庫(kù)讓你可以輕松定義一個(gè)數(shù)據(jù)類，其中的類型注釋對(duì)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證也提供了方便。

再增加一個(gè)函數(shù)，用于從 history.txt 文件中讀取數(shù)據(jù)。

 
 
 
    
  
  
  
  1. import aiofiles
    2. 
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  3. from fastapi import FastAPI
    4. 
  
  
  
  4. from pydantic import BaseModel
    5. 
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  6. app = FastAPI()
    7. 
  
  
  
  7.  
    8. 
  
  
  
  8. class DnfTransaction(BaseModel):
    9. 
  
  
  
  9.  id: int
    10. 
  
  
  
  10.  command: str
    11. 
  
  
  
  11.  date: str
    12. 
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  13.  
    14. 
  
  
  
  14. async def read_history():
    15. 
  
  
  
  15.  transactions = []
    16. 
  
  
  
  16.  async with aiofiles.open("history.txt") as f:
    17. 
  
  
  
  17.  async for line in f:
    18. 
  
  
  
  18.  transactions.append(DnfTransaction(
    19. 
  
  
  
  19.  id=line.split("|")[0].strip(" "),
    20. 
  
  
  
  20.  command=line.split("|")[1].strip(" "),
    21. 
  
  
  
  21.  date=line.split("|")[2].strip(" ")))
    22. 
  
  
  
  22.  return transactions
    23.

這個(gè)函數(shù)中使用了 aiofiles 庫(kù)，這個(gè)庫(kù)提供了一個(gè)異步 API 來(lái)處理 Python 中的文件，因此打開(kāi)文件或讀取文件的時(shí)候不會(huì)阻塞其它對(duì)服務(wù)器的請(qǐng)求。

最后，修改 root 函數(shù)，讓它返回事務(wù)列表中的數(shù)據(jù)。

 
 
 
    
  
  
  
  1. @app.get("/")
    2. 
  
  
  
  2. async def read_root():
    3. 
  
  
  
  3.  return await read_history()
    4.

執(zhí)行以下命令就可以看到應(yīng)用程序的輸出內(nèi)容了。

 
 
 
    
  
  
  
  1. $ curl http://127.0.0.1:8000 | python -m json.tool
    2. 
  
  
  
  2. [
    3. 
  
  
  
  3. {
    4. 
  
  
  
  4. "id": 103,
    5. 
  
  
  
  5. "command": "update",
    6. 
  
  
  
  6. "date": "2020-05-25 08:35"
    7. 
  
  
  
  7. },
    8. 
  
  
  
  8. {
    9. 
  
  
  
  9. "id": 102,
    10. 
  
  
  
  10. "command": "update",
    11. 
  
  
  
  11. "date": "2020-05-23 15:46"
    12. 
  
  
  
  12. },
    13. 
  
  
  
  13. {
    14. 
  
  
  
  14. "id": 101,
    15. 
  
  
  
  15. "command": "update",
    16. 
  
  
  
  16. "date": "2020-05-22 11:32"
    17. 
  
  
  
  17. },
    18. 
  
  
  
  18. ....
    19. 
  
  
  
  19. ]
    20.

總結(jié)

FastAPI 提供了一種使用 asyncio 構(gòu)建 Web 服務(wù)的簡(jiǎn)單方法，因此它在 Python Web 框架的生態(tài)中日趨流行。要了解 FastAPI 的更多信息，歡迎查閱 FastAPI 文檔。

本文中的代碼可以在 GitHub 上找到。


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