使用FastAPI建立高效能、非同步的網路應用

使用FastAPI建立高效能、非同步的網路應用程式

隨著網路的快速發展，Web應用程式的效能和效率成為使用者關注的重點之一。傳統的Web框架在處理大量請求時往往效率低下，無法滿足高並發的需求。為了提高Web應用的效能和效率，FastAPI應運而生。

FastAPI是一個基於Python的現代化Web框架，它既能保持簡單易用性，又能提供出色的效能。 FastAPI採用非同步程式模式，利用Python的協程和非同步IO機制，使得應用程式可以有效率地處理大量並發請求。以下將介紹如何使用FastAPI建構一個高效能、非同步的Web應用。

1. 安裝FastAPI

首先，需要使用pip指令安裝FastAPI:

pip install fastapi

2. 編寫程式碼

接下來，建立一個Python文件，例如main.py，然後編寫以下程式碼：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
async def root():
    return {"message": "Hello, World!"}

上述程式碼建立了一個FastAPI應用，並定義了一個GET請求路由，「/」表示根目錄。當存取根目錄時，將傳回一個包含"Hello, World!"的JSON回應。

3. 運行應用程式

用uvicorn運行FastAPI應用程式：

uvicorn main:app --reload

現在，FastAPI應用程式已經運行起來了。開啟瀏覽器，造訪http://localhost:8000，即可看到"Hello, World!"的回應。

4. 編寫非同步處理函數

FastAPI支援使用非同步處理函數來處理請求。以下是一個使用非同步處理函數的範例：

from fastapi import FastAPI
import asyncio

app = FastAPI()

async def background_task():
    while True:
        print("Running background task...")
        await asyncio.sleep(1)

@app.get("/")
async def root():
    asyncio.create_task(background_task())
    return {"message": "Hello, World!"}

上述程式碼中，我們定義了一個非同步任務background_task()，它每秒都會列印一句"Running background task..."。在根路由"/"的處理函數中，我們使用asyncio.create_task()來建立一個後台任務。這樣，當存取根目錄時，將同時啟動background_task()的執行。

5. 處理請求參數

FastAPI支援透過URL路徑參數、查詢參數、請求體等方式傳遞參數，非常靈活。以下是使用URL路徑參數和查詢參數的範例：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

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

上述程式碼中，我們定義了一個帶有路徑參數item_id和查詢參數q的GET請求路由。當存取例如/items/42?q=test時，會傳回以下回應：

{
    "item_id": 42,
    "q": "test"
}

6. #非同步資料庫操作

FastAPI天生支援非同步操作，可以方便地與異步資料庫互動。以下是一個使用非同步資料庫操作的範例：

from fastapi import FastAPI
from databases import Database

app = FastAPI()
database = Database("sqlite:///test.db")

@app.on_event("startup")
async def startup():
    await database.connect()

@app.on_event("shutdown")
async def shutdown():
    await database.disconnect()

@app.get("/")
async def root():
    query = "SELECT * FROM items"
    items = await database.fetch_all(query)
    return {"items": items}

在上述程式碼中，我們使用databases函式庫建立了一個SQLite資料庫連線並在應用程式啟動和關閉時進行連線和斷開操作。在根路由的處理函數中，我們執行了一個SELECT查詢並傳回結果。

7. 部署應用程式

使用工具如uvicorn、Gunicorn等可以將FastAPI應用程式部署到生產環境。例如使用Gunicorn部署FastAPI應用程式：

gunicorn -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker main:app

上述指令將啟動4個程序並使用UvicornWorker來處理請求。

總結

FastAPI是一個非常強大的現代化Web框架，它能幫助我們建立高效能、非同步的網路應用程式。透過利用Python的非同步程式設計特性，我們可以輕鬆地處理大量並發請求，並實現高效的資料庫操作。無論是開發個人專案還是建立企業級應用，FastAPI都是一個值得嘗試的選擇。

以上是使用FastAPI建立高效能、非同步的網路應用的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！