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本文講述了什么啟發了 FastAPI 的誕生，它與其他替代框架的對比，以及從中汲取的經驗。如果不是基于前人的成果，FastAPI 將不會存在。在 FastAPI 之前，前人已經創建了許多工具 。幾年來，我一直在避免創建新框架。首先，我嘗試使用許多不同的框架，插件和工具來解決 FastAPI 涵蓋的所有功能。
但是有時候，沒有更好的辦法，除了創建具有所有這些功能的東西，從以前的工具中汲取最佳創意，并以最佳方式將它們組合起來，使用以前甚至沒有的語言功能（Python 3.6+類型提示）。
啟發過 FastAPI 的框架
Django
Django 是最流行的 Python 框架，受到廣泛信任。它用于構建 Instagram 之類的系統。
它與關系數據庫（例如 MySQL 或 PostgreSQL）相對緊密地結合在一起，因此，以NoSQL 數據庫（例如 Couchbase，MongoDB，Cassandra 等）作為 django 的主存儲引擎并不是一件容易的事。
Django REST Framework
Django REST Framework 是一個非常靈活的框架，用于構建 Web API，以改善 Django 的 API 功能。
Mozilla，Red Hat 和 Eventbrite 等許多公司都使用它。
Django REST Framework 是第一個自動生成 API 文檔的框架，自動生成 API 的接口文檔是 FastAPI 框架誕生的緣由之一。
注意
Django REST Framework 框架的作者是 Tom Christie ，Tom Christie 也創造了 Starlette和 Uvicorn。FastAPI 正是建立在 Starlette 和 Uvicorn 的基礎之上。
啟發 FastAPI 地方：有一個自動 API 文檔，Web 用戶界面可供用戶測試。
Flask
Flask 是一種輕量級的框架，它不包括數據庫集成，也沒有很多的附帶的功能，雖然這Django 那里是默認提供的。
這個簡單性和靈活的特性允許使用 NoSQL 數據庫作為主數據存儲。盡管文檔在某些方面有所技術性，但它非常簡單，因此學習起來相對直觀。
它還常用于其他不需要數據庫，用戶管理或 Django 中預建功能的應用程序。盡管其中許多功能都可以通過添加插件來實現。
各個模塊之前的解耦，使之成為一個“微框架”，可以通過擴展為精確地提供所需的東西，這是我想要保留的一項關鍵功能。
考慮到 Flask 的簡單性，它似乎很適合構建 API。接下來要找到的是 Flask的 “ Django REST Framework”。
啟發 FastAPI 地方：成為一個微框架。易于混合和匹配所需的工具和零件。擁有一個簡單易用的路由系統。
Requests
FastAPI 實際上不是 Requests 的替代工具。它們的適用范圍非常不同。實際上，在FastAPI 應用程序內部使用 Requests 是很常見的。
但是，FastAPI 從 Requests 中獲得了很多啟發。Requests 是一個與API（作為客戶端）進行交互的庫，而 FastAPI 是一個用于構建 API（作為服務器）的庫。它們或多或少地處于相反的末端，彼此互補。Requests 具有非常簡單直觀的設計，非常易于使用，并具有合理的默認值。但同時，它非常強大且可自定義。
這就是為什么，如官方網站所述：
Requests 是有史以來下載次數最多的Python軟件包之一
您的使用方式非常簡單。例如，要發出GET請求，您可以編寫：
response = requests.get（“http://example.com/some/url”）
FastAPI 對應的 API 路徑操作如下所示：
@app.get（“/some/url”）
def read_url（）：
return {“message”： “Hello World”}
它們使用起來的相似之處如 requests.get（…） 和 @app.get（…）。
啟發 FastAPI 地方：
擁有簡單直觀的API。
直接，直觀地使用HTTP方法名稱（操作）。
具有合理的默認值，功能強大的自定義。
Swagger / OpenAPI
我想要 Django REST Framework 的主要功能是自動 API 文檔。然后我發現 API 文檔有一個標準叫 Swagger ，它使用 JSON 或 YAML 來描述。
并且 Swagger API 的 Web 用戶界面已經被人創建出來了。因此，能夠為 API 生成Swagger 文檔將允許自動使用此 Web 用戶界面。
在某個時候，Swagger 被授予 Linux Foundation，將其重命名為 OpenAPI。這就是為什么在談論版本 2.0 時通常會說“ Swagger”，對于版本3+來說是“ OpenAPI”。
啟發 FastAPI 地方：
為API規范采用開放標準，而不是使用自定義架構。并集成基于標準的用戶界面工具：
Swagger UI
ReDoc
選擇這兩個是因為它們相當受歡迎且穩定，但是通過快速搜索，您可以找到數十個 OpenAPI 的其他替代用戶界面（可以與FastAPI一起使用）。
Flask REST frameworks
有幾個 Flask REST frameworks ，但經過調查和試用，我發現，不少項目都停產或放棄，還存在有一些長期的問題，使得它們并不適合解決前面的問題。
Marshmallow
一個由 API 系統所需的主要功能是數據的序列化，就是把數據從編程語言中的對象轉稱成可以在網絡上傳輸的對象，比如數據庫中的數據轉換為 JSON 對象。將 Python 中的datetime 對象轉為字符串，等等。
另外一個功能就是數據的驗證，確保傳入的參數是有效的，例如，有些字段是一個 int，類型而不是字符串，這在檢測輸入數據是非常有用的。
如果沒有數據驗證，你就必須用手工寫代碼來完成所有的檢查。
這兩點功能就是 Marshmallow 所提供的，這些是一個偉大的圖書館，之前我經常使用它。
Marshmallow 產生之前 Python 還沒有加入類型提示。因此，定義一個 schema 你需要引入 Marshmallow 特定的 utils 的和類。
啟發 FastAPI 地方：
使用代碼來定義提供的數據類型和驗證的 schema，驗證都是自動化的。
FastAPI 使用的框架
Pydantic
Pydantic 是一個庫，基于Python類型提示來定義數據驗證，序列化和文檔（使用JSON模式）。這使其非常直觀。它可與 Marshmallow 媲美。盡管在基準測試中它比Marshmallow 更快。并且由于它基于相同的Python類型提示，因此對編輯器的支持非常棒。
FastAPI 使用它來處理所有數據驗證，數據序列化和自動模型文檔（基于JSON Schema）。
然后，FastAPI 會獲取該 JSON Schema 數據并將其放入OpenAPI 中，除此之外它還會執行其他所有操作。
Starlette
Starlette 是一種輕量級的 ASGI 框架/工具包，是構建高性能 asyncio 服務的理想選擇。
它非常簡單直觀。它的設計易于擴展，并具有模塊化組件。
它具有：
令人印象深刻的性能。
WebSocket支持。
GraphQL支持。
處理中的后臺任務。
啟動和關閉事件。
測試基于 requests 的客戶端。
CORS，GZip，靜態文件，流式響應。
會話和 Cookie 支持。
100％ 的測試覆蓋率。
100％ 類型注釋的代碼庫。
零硬依賴性。
Starlette 是目前測試最快的 Python 框架。只有 Uvicorn 超越了它，Uvicorn 不是框架，而是服務器。
Starlette 提供了所有基本的 Web 微框架功能。但是它不提供自動數據驗證，序列化或API 文檔。
這是 FastAPI 在頂部添加的主要內容之一，全部基于Python類型提示（使用Pydantic）。以及依賴注入系統，安全實用程序，OpenAPI 模式生成等。
技術細節：ASGI 是 Django 核心團隊成員開發的新“標準”。盡管他們正在這樣做，但它仍然不是“ Python標準”（PEP）。但是，它已經被多種工具用作“標準”。這可以大大提高互操作性，因為您可以將 Uvicorn 切換到任何其他 ASGI 服務器（例如 Daphne 或 Hypercorn），也可以添加與ASGI兼容的工具，例如 python-socketio。
FastAPI 使用它來處理所有核心 Web 部件。在頂部添加功能。類 FastAPI 本身直接繼承Starlette。因此，使用 Starlette 可以執行的任何操作，都可以直接使用 FastAPI 進行。
Uvicorn
Uvicorn 是基于 uvloop 和 httptools 構建的如閃電般快速的 ASGI 服務器。它不是Web框架，而是服務器。例如，它不提供用于按路徑進行路由的工具。那是像 Starlette（或FastAPI）這樣的框架可以提供的。它是 Starlette 和 FastAPI 的推薦服務器。
FastAPI 推薦它為主 Web服務器運行 FastAPI 應用程序。您可以將其與 Gunicorn 結合使用，以擁有異步多進程服務器。在“ 部署” 部分中查看更多詳細信息。
編輯：黃飛
工商網監
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