FastAPI入门教程：Python Web开发从零开始

介绍FastAPI：为什么它适合初学者？

FastAPI是一个现代、快速的Python Web框架，就像搭建乐高积木一样简单！它专为快速开发而设计，即使你没有任何Web开发经验，也能轻松上手。想象一下，你想开一家咖啡馆，FastAPI就是那个能帮你快速组装好所有设备（如咖啡机、桌椅）的工具，让你专注于制作美味的咖啡（也就是编写Python代码）。

第一步：安装FastAPI

在开始之前，确保你已安装Python（建议Python 3.7+）。打开终端或命令提示符，运行以下命令来安装FastAPI和它的好搭档Uvicorn（一个快速的服务器）：

pip install fastapi uvicorn

安装成功后，你已经迈出了第一步！这就像买好了所有做菜的食材，准备开始烹饪了。

第二步：创建你的第一个FastAPI应用

创建一个新文件，命名为 main.py，并用你喜欢的文本编辑器打开它。输入以下代码：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()  # 创建一个FastAPI应用实例，这就像是你的咖啡馆招牌

@app.get("/")  # 定义一个路由，当用户访问根路径（如 http://localhost:8000/）时触发
def read_root():
    return {"Hello": "World"}  # 返回一个简单的JSON响应，就像向客人说“欢迎光临”

保存文件，然后在终端中运行应用：

uvicorn main:app --reload

打开浏览器，访问 http://localhost:8000/，你会看到 {"Hello": "World"}！恭喜你，你刚刚创建了第一个Web API！这就像是成功煮出第一杯咖啡的激动时刻。

第三步：理解基本概念——路由和请求

在FastAPI中，路由就像咖啡馆的菜单：每个URL路径对应一个功能。例如：

@app.get("/items/{item_id}")  # 动态路由，item_id是参数，就像根据客人的点单定制咖啡
def read_item(item_id: int):
    return {"item_id": item_id}

访问 http://localhost:8000/items/42，你会看到 {"item_id": 42}。这就是处理请求和响应——简单吧！

第四步：引入依赖注入——让代码更灵活

依赖注入听起来复杂，其实很简单。想象你在咖啡馆点餐：你告诉咖啡师“我要一杯拿铁”，咖啡师依赖咖啡豆、牛奶和杯子来制作。在FastAPI中，依赖注入允许你声明代码需要什么“食材”，框架会自动提供。

首先，安装数据库相关库（我们使用SQLite作为例子，因为它轻量且无需额外设置）：

pip install sqlalchemy databases

然后，我们来创建一个简单的数据库会话依赖注入示例。创建一个新文件 database.py：

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

# 创建数据库引擎，连接到一个SQLite数据库文件（就像打开咖啡馆的库存记录本）
DATABASE_URL = "sqlite:///./test.db"
engine = create_engine(DATABASE_URL, connect_args={"check_same_thread": False})
SessionLocal = sessionmaker(autocommit=False, autoflush=False, bind=engine)
Base = declarative_base()

# 定义一个简单的数据模型，就像咖啡馆的菜单项
class Item(Base):
    __tablename__ = "items"
    id = Column(Integer, primary_key=True, index=True)
    name = Column(String, index=True)
    description = Column(String, nullable=True)

# 创建数据库表
Base.metadata.create_all(bind=engine)

# 依赖函数：提供一个数据库会话，每次请求时自动创建和关闭，就像每次点餐时临时分配一个服务员
from fastapi import Depends
from sqlalchemy.orm import Session

def get_db():
    db = SessionLocal()
    try:
        yield db  # 使用yield确保会话在使用后正确关闭
    finally:
        db.close()

现在，在 main.py 中更新代码，使用这个依赖注入：

from fastapi import FastAPI, Depends
from sqlalchemy.orm import Session
from database import get_db, Item

app = FastAPI()

@app.get("/items/")
def read_items(db: Session = Depends(get_db)):  # 依赖注入：自动获取数据库会话
    items = db.query(Item).all()  # 查询所有物品
    return items

@app.post("/items/")
def create_item(name: str, db: Session = Depends(get_db)):
    new_item = Item(name=name)  # 创建新物品
    db.add(new_item)
    db.commit()
    db.refresh(new_item)
    return new_item

运行应用后，访问 http://localhost:8000/items/，你会看到一个空列表（因为没有数据）。使用工具如curl或Postman发送POST请求到 http://localhost:8000/items/?name=咖啡，然后再次访问GET路径，你会看到新添加的物品！这就像成功管理咖啡馆库存的成就时刻。

第五步：总结和下一步

你已经学会了FastAPI的基础：安装、创建路由、处理请求，并引入了依赖注入模式来管理数据库会话。数据库会话依赖注入模式就像咖啡馆的自动化系统：你只需要声明需要什么（会话），FastAPI会自动为你准备和清理，让你专注于业务逻辑。

生活化类比回顾：

• FastAPI应用：你的咖啡馆
• 路由：菜单选项
• 依赖注入：咖啡师依赖食材
• 数据库会话：临时服务员，处理点单后离开

继续探索：尝试添加更多功能，如更新、删除物品，或使用更复杂的数据库。FastAPI文档（https://fastapi.tiangolo.com/）是你的好帮手！

记住，实践是最好的老师——多动手，你会越来越有信心！