Python FastAPI入门教程：轻松处理后台任务

欢迎来到FastAPI世界！

如果你已经掌握了基础的Python语法，但从未接触过Web开发，别担心！FastAPI是一个现代、快速（高性能）的Python Web框架，它设计得非常简单易学，尤其是对于新手。今天，我们将聚焦于一个超级实用的功能：后台任务（BackgroundTasks）。这个功能就像餐厅里的厨师在后台烹饪菜肴，而服务员（也就是你的应用程序）可以立即响应用户点菜，这样用户无需等待，体验更好！

第一部分：什么是FastAPI？

想象一下，FastAPI是你的Web应用程序的“建筑工具”。它帮你快速搭建一个网站或API（应用程序接口），让别人可以通过网络请求访问你的Python代码。它支持异步编程，速度快得飞起，而且有自动文档生成——简直是初学者的福音！

第二部分：什么是后台任务？用生活化类比

在生活中，当你去餐厅点餐，服务员（前台）会立刻确认你的订单，然后厨房（后台）开始烹饪。这样，你不用干等着，可以继续聊天或做其他事情。同样，在Web应用中，当用户发送一个请求（比如“请发送一封邮件”），你的应用可以先立即回复“收到，正在处理”，然后在后台悄悄完成任务，用户不会感到延迟。FastAPI的BackgroundTasks功能就让你轻松实现这一点！

第三部分：安装和设置

别怕，安装很简单！打开你的终端（或命令提示符），运行以下命令：

pip install fastapi uvicorn

• fastapi：框架本身。
• uvicorn：一个快速的ASGI服务器，用来运行你的应用。

安装完成后，你就可以开始编码了！确保你有Python 3.6或更高版本。

第四部分：创建第一个FastAPI应用（建立信心！）

让我们从一个简单的示例开始，让你体验“成功时刻”。创建一个新文件，比如main.py，并输入以下代码：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()  # 创建一个FastAPI应用实例

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

运行应用：

uvicorn main:app --reload

• main:app：指定你的文件main.py中的app对象。
• --reload：自动重载代码，方便调试。

打开浏览器，访问http://127.0.0.1:8000/，你会看到{"message": "Hello, FastAPI World!"}——恭喜你，你的第一个Web应用跑起来了！

第五部分：引入BackgroundTasks

现在，让我们添加后台任务功能。假设我们想模拟发送邮件：用户点击一个按钮，应用立即回复“邮件发送中”，然后在后台真正发送邮件。

首先，导入BackgroundTasks：

from fastapi import FastAPI, BackgroundTasks
import time  # 用于模拟耗时操作

app = FastAPI()

# 模拟发送邮件的函数
async def send_email(email: str, message: str):
    print(f"开始发送邮件到 {email}...")
    time.sleep(3)  # 模拟耗时3秒
    print(f"邮件已发送到 {email}: {message}")

第六部分：完整示例：处理后台任务

修改main.py，添加一个新的路由：

@app.post("/send-email/")
async def send_email_background(email: str, message: str, background_tasks: BackgroundTasks):
    # 将任务添加到后台
    background_tasks.add_task(send_email, email, message)
    # 立即返回响应，无需等待
    return {"status": "邮件发送已启动", "email": email}

解释：

• @app.post("/send-email/")：定义一个POST请求路由，用户可以通过这个URL发送数据。
• async def send_email_background(...)：异步函数，接收email、message和background_tasks参数。
• background_tasks.add_task(...)：把send_email函数添加到后台任务队列。FastAPI会在响应发送后自动执行它。

更新后的main.py完整代码：

from fastapi import FastAPI, BackgroundTasks
import time

app = FastAPI()

async def send_email(email: str, message: str):
    print(f"开始发送邮件到 {email}...")
    time.sleep(3)  # 模拟耗时操作
    print(f"邮件已发送到 {email}: {message}")

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

@app.post("/send-email/")
async def send_email_background(email: str, message: str, background_tasks: BackgroundTasks):
    background_tasks.add_task(send_email, email, message)
    return {"status": "邮件发送已启动", "email": email}

第七部分：运行和测试

1. 确保uvicorn还在运行（如果停止了，重新运行uvicorn main:app --reload）。
2. 使用一个工具测试POST请求。推荐用Postman或浏览器插件，但为了简单，我们可以用Python代码或命令行。

这里用一个简单的方法：打开另一个终端，运行以下Python代码（或直接在交互式环境输入）：

import requests

response = requests.post("http://127.0.0.1:8000/send-email/", params={"email": "test@example.com", "message": "Hello from FastAPI!"})
print(response.json())  # 应该立即看到{"status": "邮件发送已启动", "email": "test@example.com"}

同时，在运行uvicorn的终端，你会看到后台打印出“开始发送邮件到 test@example.com...”和“邮件已发送到 test@example.com: Hello from FastAPI!”，这表示后台任务正在执行。

成功时刻：当你运行测试后，Web应用立即回复了，而终端里显示了后台任务完成的消息——这就是后台任务的力量！用户无需等待，一切在后台悄悄处理。

总结与下一步

你已经成功学会了如何使用FastAPI的BackgroundTasks处理后台任务！回顾一下：

• FastAPI让你的Web开发变简单。
• BackgroundTasks就像厨房里的厨师，处理耗时任务而不阻塞前台响应。
• 通过动手实践，你看到了代码从无到有的过程，并实际运行了示例。

下一步，可以探索FastAPI的更多功能，如数据验证、依赖注入或数据库集成。记住，Web开发并不可怕，FastAPI是你的好伙伴！

保持练习，尝试修改示例，比如添加更多任务类型或错误处理。祝你编程愉快！

注意：本教程假设你使用Python 3.6+和基本开发环境。如果遇到问题，检查代码拼写或确保库已安装。FastAPI官方文档（fastapi.tiangolo.com）是深入学习的好资源。