Python FastAPI Web开发从入门到项目实战（视频版）_刘瑜，安义,陈逸怀,喻小菲_9787568087223

FastAPI是基于Python语言的轻量级、成熟的Web后端开发框架。它除了简单易学、能提供自动生成的API文档外，还有一个重要优点是支持异步技术，其性能可以与NodeJS、GO语言相媲美，为Web项目高并发访问提供了更好的技术选择。另外，FastAPI定位为商业级的前后端分离开发框架，为前端技术提供了简单易用的调用接口。目前，国内外不少互联网企业，都采用该框架作为商业项目开发基础。本书第1部分为基础篇，系统介绍了FastAPI的使用；第2部分为实战篇，通过后端FastAPI框架与前端Vue.js框架的组合，给出了一个商业实战项目案例。

前言

FastAPI轻量级后端技术框架最近两年突然火了起来，主要原因除了受大红大紫的基础语言Python的影响以外，更得益于其独步天下的异步技术，极高的访问响应性能吸引了众多IT人员追逐。作者在Python领域深耕多年，通过一年多的辛苦努力，完成了该书的写作。本书理论与实践结合，写作风格继承了作者刘瑜老师Python系列图书的风格，保证了读者更好的学习体验。

一、本书设计原则

1. 基础知识由浅入深、层层递进

本书充分发挥了刘瑜老师的写作特点，在知识结构的安排和读者体验上，都做了认真考虑、细致雕琢，全书配有丰富的图片、表格、代码、图标提示等，有利于读者阅读和吸收知识。

2. 实战知识直接采用商业项目案例

编程就是一门以实践为主的课程，作为软件领域资深的项目经理、技术总监，安义老师为本书提供了实际商业项目案例，读者从基础知识能一步踏入项目实战环境，具有很高的学习和工作应用价值。多看高手写的代码，可以大幅提高自身的开发技术水平。

3. 一如既往引入三酷猫作为故事的主角

刘瑜老师一直认为学习要认真，也需要有点情调，紧松适度是最佳学习状态。三酷猫（Three Cool Cats）的原型是电影《八条命》里的那只可爱的猫咪，该电影的主题曲为Three Cool Cats。编程累了，看看电影、听听音乐，不但愉悦了心情，还能促进创新、创意，使自己所编写的软件更具吸引力。所以，本书的主要案例都是使用三酷猫作为主角，由它来为大家讲编程故事。

二、学习帮助

1. 免费赠送配套视频

在主要章节提供约10分钟的视频讲解，仅起抛砖引玉的作用。

2. 免费赠送配套的源代码

基础薄弱的读者，对照章节内容，可以利用开发工具先行运行相关代码文件，观看运行结果，然后再理解对应的知识；基础扎实的读者，可以自写代码，然后与本书配套代码进行比对，起到验证作用。

3. 提供QQ群

QQ群作为读者之间交流学习之用。

学习QQ群：221742686（请注意入群提示，一个QQ群满，可以转入新开群）。

教师及项目级别的技术支持QQ群：651064565。

本书所有配套资源可在QQ群里下载，或通过扫描配套资源二维码获取。

三、作者介绍

刘瑜，高级信息系统项目管理师，具有20多年C、ASP、BASIC、FoxBASE、Delphi、Java、C#、Python等编程经验，软件工程硕士、硕士企业导师、大数据重点实验室主任。开发过商业项目20余套，承担省部级千万级别项目5个，发表国内外论文10余篇。出版了《战神软件项目管理深度实战》《NoSQL数据库入门与实践》《Python编程从零基础到项目实战》《Python编程从数据分析到机器学习实践》《算法之美Python语言实现（微课视频版）》《Python Django Web从入门到项目实战》。

安义，系统架构师，部门经理，具有20多年软件开发经验，主导过多个行业（医疗、教育、互联网、地产、游戏、汽车、餐饮等）的软件系统开发工作。熟悉多种开发语言和开发框架，具有丰富的软件实战经验。曾是腾讯公司负责袋鼠跳跳应用的研发负责人，目前为三酷猫团队的软件技术总监。《Python Django Web从入门到项目实战》第二作者。

陈逸怀，温州城市大学教师教学发展中心主任、高级讲师，天津职业技术师范大学教育学博士研究生（自动化教育方向）、硕士生合作导师，软件设计师、技师，中国计算机学会会员，中国创客教育协会理事，温州市计算机学会理事，国家一类职业技能大赛裁判，青少年机器人大赛国家二级裁判，国家职业鉴定高级考评员。主编、副主编相关教材十本，主持并参与厅局级以上课题十余项，发表相关论文十余篇。

喻小菲，专职软件高级工程师，10余年软件项目开发经验，FastAPI专业技术群群主，承担过物联网、游戏、网络安全等10多个商业项目。主要从事Python Web方向的开发工作，对FastAPI、Sanic、Django、Flask等网络框架均有研究，始终追踪Python开发最前沿的发展方向，具有丰富的Python Web开发经验。

四、习题及实验使用说明

本书免费提供配套的习题及实验，提供该部分内容主要为了验证读者学习效果，巩固学习知识，所以值得一做，并且所有习题及实验都提供了标准答案或提示（可通过指定方式获取）。

五、致谢

在本书编写过程中，一直受到全国同行的热情支持和鼓励，尤其是安徽某软件公司的李硕总经理，在百忙之中也参与了技术讨论；另外，在出版过程中得到了华中科技大学出版社张玲老师等的大力支持，在此一并感谢！

本书经过了作者反复检查，受水平所限，仍可能存在纰漏。若读者朋友发现问题，请在QQ群向群主反映，万分感谢！

作者

2022年8月

后记

FastAPI框架是最近几年红火起来的基于Python语言的框架，其最大的特点是采用了异步技术，它是目前性能最好的轻量级Web开发框架之一，为基于网络的快速访问提供了高并发性能。针对高并发的应用，比如物联网或爬虫类应用，FastAPI框架有天生的优势；而Django框架更擅长后台数据的统一管理和相关功能的快速开发。把FastAPI框架用于读写访问的快速处理，把Django框架用于后端数据的统一管理，是一种经典的混合搭配开发模式。对于Django框架，感兴趣的读者可以参考《Python Django Web从入门到项目实战》一书。

另外，FastAPI框架采用了目前主流的前后端分离技术，体现了低耦合的设计思路。

本书最后3章，通过安义老师开发的一款商业软件，详细地介绍了以FastAPI框架为后端，Vue.js框架为前端的经典开发案例，这也是目前主流商业开发模式，值得读者仔细体会，深入研究。读者掌握该开发模式，就可以直接面对商业级别的开发要求，满足实际软件公司应聘等的需要。

FastAPI毕竟是最近几年的新成熟的轻量级技术框架，刘瑜、安义、陈逸怀、喻小菲四位老师在写作和实践过程中也发现FastAPI部分技术的不成熟，尤其是几乎没有后台管理功能，与Django框架相比差距很大。

建议：在具体的商业项目实践中，需要项目经理审慎评估，准确使用Fast API框架的优点，避开其缺点。

作者 2022年春，于天津

第1部分基础篇

第1章认识FastAPI 3

1.1 Web基础知识 3

1.1.1 Web简介 3

1.1.2 超文本传输协议基础 7

1.2 初识FastAPI 10

1.2.1 FastAPI简介 10

1.2.2 安装FastAPI 11

1.2.3 验证安装结果 12

1.3 Hello三酷猫 13

1.3.1 第一个程序，Hello三酷猫 13

1.3.2 OpenAPI文档 14

1.3.3 Python中的异步语法 15

1.4 FastAPI框架构成 16

1.4.1 FastAPI框架功能 16

1.4.2 Python类型提示 17

1.4.3 Pydantic框架 21

1.4.4 Starlette框架 24

1.5 PyCharm代码编辑工具 25

1.5.1 PyCharm简介及安装 25

1.5.2 PyCharm常用功能 30

1.6 习题及实验 34

第2章认识请求 35

2.1 请求原理 35

2.2 路径参数 36

2.2.1 简单路径参数 37

2.2.2 有类型的路径参数 38

2.2.3 有类型路径参数的数据验证 38

2.2.4 路由访问顺序 39

2.2.5 使用枚举类型参数 40

2.3 查询参数 42

2.3.1 标准查询参数 42

2.3.2 可选查询参数 43

2.3.3 必选查询参数 44

2.3.4 参数类型转换 45

2.3.5 同时使用路径参数和查询参数 46

2.3.6 案例：三酷猫卖海鲜（一） 47

2.4 请求体 48

2.4.1 定义请求体的数据模型 49

2.4.2 同时使用路径参数、查询参数和请求体 51

2.4.3 可选的请求体参数 54

2.4.4 同时使用多个请求体 56

2.4.5 常规数据类型作为请求体使用 58

2.5 表单和文件 59

2.5.1 表单数据 59

2.5.2 文件上传 60

2.5.3 表单和多文件上传 62

2.6 案例：三酷猫卖海鲜（二） 62

2.7 习题及实验 64

第3章认识响应 66

3.1 响应原理 66

3.2 响应模型 67

3.2.1 认识响应模型 67

3.2.2 业务数据模型 71

3.2.3 简化数据模型定义 72

3.2.4 使用多个响应模型 73

3.3 内置响应类 74

3.3.1 纯文本响应 75

3.3.2 HTML响应 75

3.3.3 重定向响应 77

3.3.4 JSON响应 78

3.3.5 通用响应 79

3.3.6 流响应 80

3.3.7 文件响应 81

3.4 案例：三酷猫卖海鲜（三） 81

3.5 习题及实验 83

第4章深入请求和响应 84

4.1 在请求中使用类 84

4.1.1 查询参数类 84

4.1.2 路径参数类 90

4.1.3 Cookie参数类 91

4.1.4 Header参数类 93

4.1.5 Field类 95

4.1.6 实现复杂的请求数据模型 97

4.1.7 直接使用请求类 101

4.2 自定义响应返回数据 102

4.2.1 自定义Cookie数据 102

4.2.2 自定义Header数据 103

4.2.3 默认响应状态码 104

4.2.4 自定义响应状态码 105

4.3 异常处理 106

4.3.1 异常类HttpException 106

4.3.2 全局异常处理器 108

4.3.3 内置异常处理器 110

4.4 中间件技术 112

4.4.1 自定义中间件 113

4.4.2 调用CORS中间件 113

4.4.3 调用UnicornMiddleware中间件 115

4.4.4 调用HTTPSRedirectMiddleware中间件 115

4.4.5 调用TrustedHostMiddleware中间件 116

4.4.6 调用GZipMiddleware中间件 118

4.5 案例：三酷猫卖海鲜（四） 118

4.6 习题及实验 120

第5章依赖注入 121

5.1 依赖注入原理 121

5.2 使用函数实现依赖注入 122

5.3 使用类实现依赖注入 124

5.4 依赖注入的嵌套 125

5.5 在装饰器中使用依赖注入 127

5.6 依赖项中的yield 129

5.7 依赖类的可调用实例 131

5.8 案例：三酷猫卖海鲜（五） 133

5.9 习题及实验 134

第6章数据库操作 135

6.1 SQLAlchemy基本操作 135

6.1.1 安装和连接 136

6.1.2 定义数据模型 137

6.1.3 定义关联关系 139

6.1.4 CRUD操作 143

6.1.5 直接使用SQL 145

6.2 连接MySQL 146

6.2.1 安装数据库驱动 146

6.2.2 创建项目并连接SQLAlchemy 146

6.2.3 创建SQLAlchemy数据库模型 147

6.2.4 创建Pydantic数据模型 148

6.2.5 实现数据操作 149

6.2.6 实现FastAPI请求函数 151

6.3 连接MongoDB 154

6.3.1 安装MongoDB 155

6.3.2 安装数据库驱动 157

6.3.3 实现MongoDB中的数据操作 158

6.4 连接Redis 160

6.4.1 安装Redis 161

6.4.2 安装数据库驱动 162

6.4.3 实现Redis中的数据操作 163

6.5 案例：三酷猫卖海鲜（六） 165

6.6 习题及实验 167

第7章安全机制 169

7.1 安全机制基本功能 169

7.2 添加基于OAuth 2的安全机制 171

7.3 实现基于OAuth 2的安全机制 172

7.3.1 创建数据库应用 173

7.3.2 增加注册用户功能 175

7.3.3 生成令牌 178

7.3.4 增加用户登录功能 178

7.3.5 获取当前登录用户数据 180

7.4 习题及实验 182

第8章异步技术 183

8.1 基本概念 183

8.1.1 进程/线程 183

8.1.2 阻塞/非阻塞 184

8.1.3 同步/异步 185

8.1.4 并发/并行 185

8.1.5 GIL 185

8.2 协程 186

8.2.1 事件循环加回调 186

8.2.2 基于生成器的协程 186

8.2.3 使用yield from 改进协程 187

8.2.4 原生协程 187

8.3 Asyncio库介绍 187

8.3.1 事件循环 188

8.3.2 协程 188

8.3.3 Future对象 189

8.3.4 Task和可等待对象 189

8.4 案例：三酷猫卖海鲜（七） 190

8.5 习题及实验 191

第9章企业应用架构 193

9.1 应用程序和子应用 193

9.1.1 使用环境变量 193

9.1.2 应用事件处理 197

9.1.3 管理子应用 198

9.1.4 管理外部Web应用 200

9.2 应用模块管理 201

9.2.1 路由类 202

9.2.2 应用目录结构 202

9.3 页面模板技术 204

9.3.1 Jinja2模板入门 204

9.3.2 管理静态文件 206

9.4 案例：三酷猫卖海鲜（八） 207

9.5 习题及实验 210

第10章测试与部署 211

10.1 测试工具 211

10.1.1 常规测试 211

10.1.2 分离测试代码 214

10.1.3 应用事件测试 215

10.1.4 依赖项测试 216

10.1.5 测试数据库 218

10.1.6 异步测试工具 219

10.2 部署程序 220

10.2.1 virtualenv和pip3 221

10.2.2 部署到Linux服务器 222

10.2.3 部署为后台进程 223

10.2.4 使用代理服务 225

10.3 案例：三酷猫海鲜项目测试 226

10.4 习题及实验 227

第2部分实战篇

第11章核酸采集平台：功能分析与设计 231

11.1 需求分析 231

11.2 系统设计 232

11.2.1 逻辑架构 232

11.2.2 技术架构 233

11.2.3 数据架构 234

11.3 任务分工 235

第12章核酸采集平台：后端项目 236

12.1 后端项目环境搭建 236

12.2 后端项目目录结构 236

12.3 后端项目代码实现 238

12.3.1 主文件 238

12.3.2 配置文件 239

12.3.3 数据库引擎 239

12.3.4 登录认证模块 240

12.3.5 预约模块 244

12.3.6 登记模块 247

12.3.7 运行后端项目 250

12.4 后端项目部署 253

12.4.1 准备服务器环境 254

12.4.2 安装数据库环境 254

12.4.3 安装Python环境 255

12.4.4 上传项目文件 255

12.4.5 安装第三方库 255

12.4.6 部署为后台进程 256

12.4.7 验证部署环境 256

第13章核酸采集平台：前端项目 262

13.1 前端开发环境搭建 262

13.2 管理端项目目录结构 262

13.3 管理端项目代码实现 263

13.4 管理端项目运行与发布 270

13.5 移动端项目目录结构 272

13.6 移动端项目代码实现 273

13.7 移动端运行与发布 275

附录A 在Win 10上安装MySQL数据库 277

附录B Vue.js使用介绍 290

附录C 附赠代码清单 309

后记 314

你还可能感兴趣

我要评论