什麼是API？¶
想象你用手機上的外賣APP下單，APP需要向餐廳服務器請求“返回菜品列表”“提交訂單信息”，這個“請求-響應”的過程就是API在工作。簡單說，API是不同軟件系統之間“溝通的橋樑”，讓數據能在客戶端（如手機、網頁）和服務器之間安全高效地傳遞。
爲什麼選擇FastAPI？¶
在Python的Web框架中，FastAPI是個“後起之秀”，但憑藉幾個優勢迅速流行：
- 簡單易用：語法接近Python原生，不需要複雜配置
- 高性能：速度快（性能接近Node.js和Go），適合高併發場景
- 自動文檔：自帶Swagger UI和ReDoc，開發後能立即生成交互式API文檔
- 類型提示支持：結合Python的類型註解，自動生成代碼提示和數據驗證
- 異步友好：支持異步編程，處理長時間任務（如數據庫查詢）更高效
快速入門：安裝與第一個“Hello World”¶
安裝FastAPI和服務器¶
首先安裝FastAPI和運行服務器工具Uvicorn：
pip install fastapi uvicorn
編寫第一個接口¶
創建一個main.py文件，寫入以下代碼：
from fastapi import FastAPI
# 初始化FastAPI應用
app = FastAPI()
# 定義路由和處理函數
@app.get("/") # 當用戶訪問根路徑"/"時，使用GET方法
def read_root():
return {"message": "Hello, FastAPI!"} # 返回JSON格式數據
運行接口¶
在終端執行：
uvicorn main:app --reload
main:app表示運行main.py文件中的app實例，--reload讓代碼修改後自動重啓。
此時訪問 http://localhost:8000，就能看到返回的 {"message": "Hello, FastAPI!"}。
核心概念一：路由與視圖函數¶
路由就像給接口“貼標籤”——當用戶訪問某個URL時，FastAPI會根據標籤找到對應的“處理函數”（視圖函數）。
例如：
@app.get("/hello") # 路由路徑爲"/hello"，請求方法爲GET
def say_hello():
return {"message": "Hello, FastAPI!"}
訪問 http://localhost:8000/hello，就會觸發say_hello函數，返回結果。
核心概念二：請求方法（GET/POST等）¶
不同的請求方法對應不同的業務場景：
- GET：獲取數據（如查詢列表、詳情），參數放在URL中
- POST：提交數據（如新增用戶、上傳文件），參數放在請求體中
GET請求示例（查詢參數）¶
@app.get("/items/") # 路徑爲"/items/"
def get_items(limit: int = 10, offset: int = 0): # 可選參數limit和offset
return {"limit": limit, "offset": offset}
訪問 http://localhost:8000/items/?limit=20&offset=5，會返回 {"limit": 20, "offset": 5}。
POST請求示例（請求體）¶
POST需要在請求體中提交數據，用Pydantic模型定義數據格式（後續會詳細講）：
from pydantic import BaseModel
# 定義數據模型（指定字段類型）
class Item(BaseModel):
name: str
price: float
is_offer: bool = None # 可選字段
@app.post("/items/") # POST請求，提交Item數據
def create_item(item: Item):
return {"item": item.dict(), "message": "Item created!"}
此時向/items/提交JSON數據（如{"name": "手機", "price": 999.99}），FastAPI會自動驗證數據類型並返回結果。
核心概念三：處理請求數據的三種方式¶
- 路徑參數：URL中的動態部分（如
/user/{user_id}）
@app.get("/user/{user_id}")
def get_user(user_id: int): # user_id是整數類型
return {"user_id": user_id, "message": f"用戶{user_id}的信息"}
- 查詢參數：URL末尾用
?分隔的鍵值對（如/search?q=python）
@app.get("/search")
def search(q: str, page: int = 1):
return {"query": q, "page": page}
- 請求體：複雜數據（如表單、JSON），通過Pydantic模型接收
（見上文POST示例，Item模型會自動解析請求體的JSON數據）
核心概念四：構建響應與狀態碼¶
返回數據¶
FastAPI會自動將函數返回的Python數據（如字典、列表）轉爲JSON格式，無需手動序列化。
自定義狀態碼¶
默認返回200 OK，但可通過status_code參數指定：
from fastapi import status
@app.post("/items/", status_code=status.HTTP_201_CREATED)
def create_item(item: Item):
return {"item": item} # 創建成功返回201狀態碼
核心概念五：數據驗證（Pydantic模型）¶
Pydantic是FastAPI的“數據管家”，通過類型註解自動驗證請求數據：
class User(BaseModel):
name: str # 必須是字符串
age: int # 必須是整數
email: str | None = None # 可選字段，默認None
@app.post("/register/")
def register(user: User):
if user.age < 18:
return {"error": "年齡必須≥18"}
return {"user": user.dict(), "message": "註冊成功"}
若提交數據不合法（如age爲字符串），FastAPI會返回清晰的錯誤提示。
核心概念六：自動API文檔¶
FastAPI自帶Swagger UI和ReDoc，開發完接口後可直接測試：
- 訪問 http://localhost:8000/docs（Swagger UI，交互式調試界面）
- 訪問 http://localhost:8000/redoc（ReDoc，更美觀的文檔）
這些文檔會自動生成接口說明、參數示例和響應格式，無需手動寫文檔！
總結與下一步¶
通過以上內容，你已掌握FastAPI的核心基礎：
- 用路由+視圖函數定義接口
- 處理GET/POST等請求方法和數據
- 通過Pydantic驗證數據合法性
- 利用自動文檔快速調試
下一步可以學習：
- 異步接口開發（async def）
- 中間件與依賴注入（如數據庫連接、認證）
- 與數據庫集成（SQLAlchemy）
FastAPI簡單且強大，只要多動手寫接口，很快就能熟練掌握！