FastAPI入门教程：Python初学者快速上手指南

欢迎来到FastAPI的世界！

想象一下，你是一个餐厅的服务员。顾客（用户）来点菜（发送请求），你告诉他们菜单（API端点），然后厨房（服务器）准备食物（处理请求），最后你端上菜（发送响应）。FastAPI就是这样一个高效、现代的“餐厅系统”，让你轻松处理各种请求。

本教程将通过简单易懂的示例，帮助你快速上手FastAPI。我们将从零开始，一步一步构建一个简单的API，并在每个步骤中让你体验到成功的喜悦！

第一步：准备工作

首先，确保你已经安装了Python（建议3.7+版本）。然后，打开终端或命令提示符，安装FastAPI和一个ASGI服务器，比如Uvicorn。

pip install fastapi uvicorn

成功时刻： 安装完成后，运行 python --version 检查Python版本，确认安装成功！如果看到版本号，说明一切就绪。

第二步：创建你的第一个FastAPI应用

创建一个新的Python文件，比如 main.py，并添加以下代码：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

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

解释：这里我们导入了FastAPI，创建了一个应用实例 app。然后定义了一个路由 /，使用 @app.get() 装饰器，当用户访问这个路径时，会执行 read_root 函数，返回一个JSON响应。

类比： 这就像在餐厅门口挂了一个牌子，写着“欢迎光临”，告诉顾客这里是入口。简单直观！

第三步：运行你的API

在终端中，进入 main.py 文件所在目录，运行以下命令：

uvicorn main:app --reload

• main 是文件名（不包括 .py 扩展名）。
• app 是我们在代码中创建的FastAPI实例。
• --reload 表示自动重载，当你修改代码时，服务器会自动重启，方便开发。

成功时刻： 打开浏览器，访问 http://127.0.0.1:8000，你应该立即看到 {"message":"Hello, FastAPI World!"} 显示在页面上。恭喜！你的第一个API已经运行起来了，就像点亮了一盏灯，瞬间有了成就感！

第四步：添加更多端点，让API更强大

现在，让我们添加一个处理用户信息的端点，体验FastAPI的数据验证功能。修改 main.py：

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()

# 使用Pydantic定义一个数据模型，就像定义一份菜单模板
class User(BaseModel):
    name: str
    age: int

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

@app.post("/users/")
def create_user(user: User):
    # 这里接收一个User对象作为请求体，FastAPI会自动验证数据
    return {"user_name": user.name, "user_age": user.age}

解释：我们导入了Pydantic的BaseModel来定义一个数据模型 User。这确保了发送到 /users/ 端点的数据必须有 name 和 age 字段，并且类型正确。然后添加了一个POST端点 /users/，接收一个User对象作为请求体。

类比： 这就像在餐厅里增加了一个“点菜”服务，顾客可以填写菜单（发送JSON数据），服务员接收后自动检查菜单是否完整，然后处理。

成功时刻： 重启服务器（如果使用 --reload，它应该自动重启），然后使用一个工具如curl或Postman发送POST请求到 http://127.0.0.1:8000/users/，数据为 {"name": "Alice", "age": 30}。你会收到响应 {"user_name": "Alice", "user_age": 30}。看，数据验证和处理一气呵成，太棒了！

第五步：使用TestClient进行测试，确保一切正常

在开发过程中，测试是确保API稳定性的关键。FastAPI提供了TestClient，让你在不启动服务器的情况下测试API，就像在厨房试菜一样。

首先，安装 pytest（一个流行的测试框架，如果还没有安装）：

pip install pytest

然后，创建一个测试文件 test_main.py，放在与 main.py 相同的目录：

from fastapi.testclient import TestClient
from main import app

client = TestClient(app)  # 创建测试客户端，无需启动服务器

def test_read_root():
    response = client.get("/")  # 模拟GET请求到根路径
    assert response.status_code == 200  # 检查状态码是否为200（成功）
    assert response.json() == {"message": "Hello, FastAPI World!"}  # 检查响应数据

def test_create_user():
    response = client.post("/users/", json={"name": "Alice", "age": 30})  # 模拟POST请求
    assert response.status_code == 200
    assert response.json() == {"user_name": "Alice", "user_age": 30}

解释：我们导入了TestClient，创建了一个测试客户端实例 client。然后写了两个测试函数，分别测试根路径和创建用户端点。使用 assert 语句来验证响应是否符合预期。

运行测试：

pytest test_main.py

成功时刻： 如果所有测试通过，你会看到类似 2 passed 的消息。这意味着你的API工作正常，无需手动启动服务器测试！这就像在开店前试营业，确保一切顺利，让你信心满满。

类比： 使用TestClient就像在厨房里先试做一下菜，确保味道和流程都正确，再正式端给顾客，避免出错。

总结与下一步

你已经成功创建了一个简单的FastAPI应用，并学会了如何使用TestClient进行测试。回顾一下：

1. 安装了FastAPI和Uvicorn。
2. 创建了基本应用和端点。
3. 添加了数据验证功能。
4. 用TestClient轻松测试API。

每个步骤都有“成功时刻”，让你快速看到成果。FastAPI还有许多强大功能，如自动API文档（访问 http://127.0.0.1:8000/docs 查看）、异步支持等，鼓励你继续探索。

记住，实践出真知——多写代码，多测试，你会越来越熟练。祝你学习愉快，享受编程的乐趣！

常见问题

• 如果遇到错误，检查代码拼写、缩进或依赖是否安装正确。
• 确保运行命令在正确的目录下。
• TestClient测试失败时，查看错误信息调试代码。

现在，尝试修改代码，比如添加更多端点或参数，并运行测试验证。保持好奇心，继续前进！