【python】FastAPI简介
1. FastAPI 简介
FastAPI 是一个基于 Python 3.7+ 的现代 Web 框架，用于快速开发高性能 API。它的设计目标是 高性能、易用性、自动化文档生成，在 Web 后端和微服务场景中非常流行。
主要特点
- 高性能：基于 ASGI 架构，性能接近 Node.js 和 Go。
- 自动文档：内置 Swagger UI / ReDoc。
- 数据校验：依赖 Pydantic，自动进行 JSON 转换与验证。
- 异步支持：原生支持
async/await，适合高并发。 - 开发效率高：充分利用 Python 类型提示，IDE 体验优异。
2. FastAPI 为什么快？核心原理
FastAPI 的高性能来自以下几个方面：
-
ASGI 架构
- 基于 Starlette，支持异步 I/O。
- 类似 Node.js 的事件循环，一个进程可处理成千上万个请求。
-
Pydantic 加速
- 使用类型注解定义数据模型，自动完成数据校验。
- 内部大量基于 Cython 优化，JSON 解析和数据转换速度快。
-
Uvicorn 服务器
- 基于
uvloop（Cython 实现的事件循环）和httptools（C 语言 HTTP 解析器）。 - 请求处理效率远高于 Flask/Django 的 WSGI。
- 基于
-
高效路由
- Starlette 路由系统采用高效匹配算法（Trie-like），比正则匹配更快。
-
启动时预编译
- 路由和文档在启动阶段就生成，运行时无需额外开销。
3. Uvicorn 简介与用法
Uvicorn 是一个 ASGI 服务器，通常与 FastAPI 搭配使用。
常用命令
uvicorn main:app --reload --host 0.0.0.0 --port 8000
参数解释：
main:app：模块名:FastAPI 实例。--reload：开发环境热重载。--workers 4：生产环境启动 4 个并发进程。
生产部署
在生产环境中推荐：
uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --workers 4
或者配合 Gunicorn：
gunicorn main:app -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker -b 0.0.0.0:8000
4. Gunicorn 简介
Gunicorn（Green Unicorn） 是一个 Python WSGI HTTP 服务器，常用于部署 Flask、Django 应用。
核心特点
- 多进程模型（pre-fork），master/worker 架构。
- 稳定、成熟，广泛应用于生产环境。
- 支持多种 worker 类型（同步、异步、gevent、eventlet）。
常用命令
gunicorn app:app -w 4 -b 0.0.0.0:8000
与 FastAPI 搭配
Gunicorn 可作为进程管理工具，结合 Uvicorn Worker 使用：
gunicorn main:app -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker -b 0.0.0.0:8000
5. WSGI 与 ASGI
在 Python Web 应用中，WSGI 与 ASGI 是两个关键的接口标准。
全称
- WSGI：Web Server Gateway Interface（Web 服务器网关接口）
- ASGI：Asynchronous Server Gateway Interface（异步服务器网关接口）
区别对比
| 特性 | WSGI | ASGI |
|---|---|---|
| 协议年代 | 早期（PEP 3333） | 新一代（PEP 4843） |
| 并发模式 | 同步 | 同步 + 异步 |
| 支持的功能 | HTTP 请求 | HTTP、WebSocket、长连接、HTTP/2 |
| 适用框架 | Flask、Django（早期） | FastAPI、Starlette、Django 3.0+ |
| 性能瓶颈 | 阻塞，难以支撑高并发 | 原生异步，适合高并发 |
6. 总结
- FastAPI：现代高性能 Web 框架，基于 ASGI，特点是快、简洁、文档自动化。
- Uvicorn：运行 FastAPI 的 ASGI 服务器，轻量高效。
- Gunicorn：经典 WSGI 服务器，可作为进程管理工具，与 Uvicorn Worker 搭配使用。
- WSGI vs ASGI：WSGI 是老一代同步协议，ASGI 是新一代异步协议，FastAPI 正是依赖 ASGI 才能高性能。
✅ 在生产环境中，最佳实践通常是：
Nginx → Gunicorn（进程管理） → Uvicorn（ASGI 运行） → FastAPI 应用