FastAPI入门教程：面向Python初学者的轻松Web开发之旅

介绍FastAPI：你的第一个Web API建造工具

欢迎！如果你已经掌握了一些Python语法，想尝试Web开发但不知从何下手，那么你来对地方了。FastAPI是一个现代的Python Web框架，它就像乐高积木一样易于组装：你只需用Python写几行代码，就能快速搭建起一个功能强大的Web API。为什么选它？因为它设计简洁、文档清晰，特别适合初学者快速上手。想象一下，FastAPI是你的点餐系统菜单：你可以定义“菜名”（API端点），并告诉系统如何“准备菜品”（处理请求），客户端（如浏览器或手机应用）就能点餐（发送请求）并收到美味的食物（响应）。

第一步：安装FastAPI，快速启动你的“厨房”

在开始编码前，我们需要设置环境。确保你已安装Python（建议3.7以上版本）。打开终端或命令提示符，运行以下命令来安装FastAPI和其服务器Uvicorn（Uvicorn是运行FastAPI的服务器，就像餐厅的“厨师”）：

pip install fastapi uvicorn

成功时刻：安装完成后，你会看到类似“Successfully installed”的消息。恭喜！你的“厨房”已准备好，可以开始做菜了。

第二步：创建你的第一个API端点，体验“Hello World”的喜悦

现在，创建一个新Python文件，比如 main.py。我们将编写一个简单的API，返回“Hello World”。

# main.py
from fastapi import FastAPI

# 创建一个FastAPI应用实例，就像设计餐厅的菜单
app = FastAPI()

# 定义一个路由（或端点），当用户访问根路径“/”时，返回“Hello World”
@app.get("/")  # @app.get 表示这是一个GET请求的端点，就像菜单上的“招牌菜”
async def read_root():
    return {"message": "Hello World"}  # 返回一个JSON响应，告诉客户端我们的欢迎语

解释：

• @app.get("/") 是一个装饰器，它告诉FastAPI：当客户端通过GET请求访问路径“/”（根路径）时，执行下面的函数。
• async def read_root() 是一个异步函数，这是FastAPI的推荐写法，可以提高性能。但如果你是初学者，先不用担心异步细节，这里只需知道它返回一个响应。
• 函数返回一个字典，FastAPI会自动将其转换为JSON格式（JSON是一种数据交换格式，就像菜单用文字描述菜品）。

成功时刻：保存文件后，你已经定义了第一个API！它虽然简单，但功能完整：客户端可以发送GET请求获取消息。

第三步：运行API服务器，让你的“餐厅”开张

在终端中，导航到 main.py 文件所在的目录，运行以下命令启动服务器：

uvicorn main:app --reload

解释：

• uvicorn 是服务器程序。
• main:app 指定了应用：main 是文件名（不含.py），app 是我们在代码中创建的 FastAPI 实例。
• --reload 选项启用热重载，这样你修改代码后服务器会自动重启，便于开发。

运行后，你会看到类似“Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000”的消息。成功时刻：你的API服务器正在运行！打开浏览器，访问 http://127.0.0.1:8000，你应该会看到JSON响应 {"message": "Hello World"}。太棒了！你刚刚成功运行了第一个Web API。

第四步：添加更多端点，让你的“菜单”丰富多彩

现在，让我们扩展API，添加一个处理路径参数的端点。假设你想让用户通过URL获取个性化问候，比如访问 /hello/Alice 时返回“Hello, Alice”。

更新 main.py 文件：

# main.py
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

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

# 定义一个新端点，处理路径参数
@app.get("/hello/{name}")  # {name} 是路径参数，就像菜单上可以根据顾客名字定制菜品
async def read_hello(name: str):  # FastAPI会自动从URL中提取参数，并验证其为字符串
    return {"message": f"Hello, {name}"}  # 使用f-string返回个性化消息

成功时刻：保存文件，服务器会自动重载（如果你用了--reload）。现在在浏览器访问 http://127.0.0.1:8000/hello/Alice，你会看到 {"message": "Hello, Alice"}。尝试换成其他名字，比如 /hello/Bob，体验动态响应的乐趣！

第五步：处理POST请求，让你的API“接受订单”

除了GET请求（用于获取数据），Web API还可以处理POST请求（用于提交数据）。让我们添加一个端点，允许客户端发送JSON数据来创建新用户。

再次更新 main.py：

# main.py
from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel  # 导入Pydantic用于数据验证

app = FastAPI()

# 定义一个数据模型，就像定义订单的格式
class User(BaseModel):
    name: str
    age: int

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

@app.get("/hello/{name}")
async def read_hello(name: str):
    return {"message": f"Hello, {name}"}

# 定义一个POST端点，用于创建用户
@app.post("/users/")  # @app.post 表示这是一个POST请求的端点，就像接受新订单
async def create_user(user: User):  # FastAPI会自动解析请求体，并根据User模型验证数据
    # 这里简单返回接收到的用户数据，实际中可能会保存到数据库
    return {"message": "User created successfully", "user": user}

成功时刻：现在你的API可以处理POST请求了！要测试这个端点，你需要一个工具来发送POST请求，比如使用浏览器扩展（如Postman）或命令行工具curl。这里用curl示例：

在终端运行（确保服务器正在运行）：

curl -X POST "http://127.0.0.1:8000/users/" -H "Content-Type: application/json" -d '{"name":"John", "age":30}'

你应该会看到响应：{"message":"User created successfully","user":{"name":"John","age":30}}。看，你的API成功“接收订单”并返回确认信息！

第六步：探索更多功能，建立持续学习的信心

通过以上步骤，你已经掌握了FastAPI的核心概念：

• 路由和端点：用 @app.get() 或 @app.post() 定义。
• 路径参数：在URL中使用 {variable} 捕获值。
• 请求体：使用Pydantic模型处理POST请求的数据。

这些基础足以让你构建简单API。FastAPI还有很多高级功能，如查询参数、依赖注入、错误处理等，但作为初学者，先庆祝你的成就吧！

建议下一步：

1. 修改代码，尝试添加更多端点，比如一个返回列表的端点。
2. 访问FastAPI官方文档（https://fastapi.tiangolo.com/）——它非常友好，有交互式示例，可以深入学习。
3. 构建一个小项目，比如一个待办事项API，将你的知识应用于实践。

总结：你已经成为FastAPI的入门者

恭喜完成本教程！你从零开始，安装了FastAPI，创建了多个API端点，并成功运行和测试了它们。记住，Web开发就像学习做菜：开始时只需掌握几个简单食谱，随着练习，你会越来越自信。FastAPI是你的得力工具，继续探索，享受编码的乐趣吧！