FastAPI入门教程：Python初学者的Web开发之旅

为什么选择FastAPI？ – 像点餐一样简单

想象一下，你去一家餐厅点餐：服务员（Web服务器）接收你的订单（请求），然后从厨房（后端代码）准备食物（响应），最后送回来给你。FastAPI就像是这个服务生的超级版本——它快速、直观，而且能自动帮你处理很多细节！对于Python初学者来说，它是一个完美的起点，因为代码简洁，文档友好，能让你在几分钟内就体验到“成功时刻”。

第一步：安装FastAPI和Uvicorn

要开始，你只需要Python 3.7或更高版本。打开终端（比如命令提示符或PowerShell），运行以下命令安装FastAPI和一个服务器Uvicorn：

pip install fastapi uvicorn

成功时刻： 安装完成后，你会看到类似“Successfully installed fastapi-...”的输出——恭喜，你已经准备好出发了！

第二个成功时刻：创建你的第一个FastAPI应用

现在，让我们创建一个最简单的应用。在你的Python代码编辑器中（比如VS Code或IDLE），新建一个文件 main.py，并输入以下代码：

# main.py
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()  # 创建一个FastAPI应用实例，就像是开了一家新餐厅

@app.get("/")  # 定义一个GET端点，当用户访问根路径时触发
async def read_root():
    return {"message": "Hello, FastAPI World!"}

保存文件。然后回到终端，导航到文件所在目录，运行：

uvicorn main:app --reload

成功时刻： 你会看到输出提示服务器已启动，比如“Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000”。打开浏览器，访问 http://127.0.0.1:8000，你应该立即看到 {"message": "Hello, FastAPI World!"} 显示！这就是你的第一个Web API在运行——是不是很简单？

第三个成功时刻：添加路由和端点

现在，让我们添加更多“菜单项”。在 main.py 中添加新代码：

@app.get("/items/{item_id}")  # 路径参数，像是一个特定的菜单编号
async def read_item(item_id: int):
    return {"item_id": item_id, "description": "这是一个示例物品"}

@app.get("/users/")  # 查询参数，比如添加过滤条件
async def read_user(name: str = "Guest"):  # 如果没有提供name，默认是"Guest"
    return {"user": name, "welcome": "欢迎访问！"}

重启服务器（如果自动重载没触发，按Ctrl+C停止，再运行 uvicorn main:app --reload）。然后，在浏览器中试试：

• 访问 http://127.0.0.1:8000/items/42，你会看到 {"item_id": 42, "description": "这是一个示例物品"}。
• 访问 http://127.0.0.1:8000/users/?name=张三，你会看到 {"user": "张三", "welcome": "欢迎访问！"}。

成功时刻： 你已经创建了动态端点，可以处理不同输入——这就像在餐厅点特定菜名或加备注一样方便！

理解请求和响应

FastAPI使用Pydantic模型来自动验证数据，但作为初学者，我们先用简单方式。类比一下：请求是客人点的菜单，响应是厨房送出的美食。代码中，你直接返回Python字典，FastAPI会自动转换成JSON格式。

依赖项：让代码更干净 – 像共享工具库

依赖项是FastAPI的酷炫特性，它让你可以重用代码，比如检查用户权限或共享数据库连接。想象一下，所有厨师（函数）都需要同一个工具（比如菜刀），而不是每人带一把。这里是一个简单示例：

在 main.py 中添加：

from fastapi import Depends

# 定义一个依赖项函数，就像是餐厅的通用工具
def common_query_params(q: str = None, skip: int = 0, limit: int = 10):
    return {"q": q, "skip": skip, "limit": limit}

@app.get("/items/")
async def read_items(commons: dict = Depends(common_query_params)):  # 使用依赖项
    # commons现在是一个字典，包含查询参数
    return {"filters": commons, "items": ["item1", "item2", "item3"]}

访问 http://127.0.0.1:8000/items/?q=fastapi&skip=5，你会看到 {"filters": {"q": "fastapi", "skip": 5, "limit": 10}, "items": ["item1", "item2", "item3"]}。

成功时刻： 依赖项让代码更模块化，减少重复——你已经掌握了如何共享参数！

模拟和覆盖：处理数据和测试

在Web开发中，经常需要模拟数据（比如测试时）或覆盖依赖项（比如替换为测试版本）。对于初学者，我们从简单模拟开始：

假设你想在端点中返回模拟数据，而不是真实数据库。在 main.py 中添加：

# 模拟一个数据源，像是餐厅的示例菜单
def get_mock_items():
    return [
        {"id": 1, "name": "模拟物品A", "price": 10},
        {"id": 2, "name": "模拟物品B", "price": 20}
    ]

@app.get("/mock-items/")
async def read_mock_items():
    items = get_mock_items()  # 调用模拟函数
    return {"items": items}

访问 http://127.0.0.1:8000/mock-items/，你会看到模拟的物品列表。这让你在开发初期快速测试，而不用连接真实数据库。

覆盖依赖项： 如果你在测试中想替换依赖项，FastAPI支持覆盖，但作为入门，我们先理解概念。类比一下：在训练厨师时，你可以用模拟食材（覆盖）来练习，而不是用真实的。

总结和下一步

恭喜！你已经学会了FastAPI的基础：创建应用、添加路由、使用参数、依赖项和模拟数据。记住关键点：

• 动手实践： 多写代码，多运行看看效果。
• 生活化类比： 将Web开发想象成餐厅服务，这样更容易理解。
• 建立信心： 每个示例都设计成能立即看到成功——你已经做到了！

下一步建议： 探索FastAPI的自动文档（访问 http://127.0.0.1:8000/docs 试试！），学习更多高级特性如Pydantic模型或数据库集成。

故障排除： 如果遇到错误，检查代码缩进、确保服务器运行，或者在网上搜索错误信息——FastAPI社区很友好！

Happy coding，继续你的Web开发之旅！