Пояснення FastAPI за 5 хвилин або менше

Автор

FastAPI, як Python-фреймворк для розробки веб-API, здобув значну популярність за останні кілька років.

API, або інтерфейси прикладного програмування, є наріжним каменем сучасної архітектури. Вони дозволяють розбивати програми на окремі модулі, що сприяє швидшій розробці та спрощує обслуговування.

Отже, якщо ви плануєте використовувати Python для створення веб-застосунків, вивчення FastAPI є дуже корисним. Ця стаття ознайомить вас з усіма ключовими аспектами цього фреймворка.

Що таке FastAPI?

FastAPI – це сучасний веб-фреймворк на основі Python, який привернув до себе багато уваги в останні роки. Його архітектура розробки схожа на Flask, який довгий час був вибором номер один для тих, хто починав вивчати веб-розробку на Python.

FastAPI відрізняється легкістю використання, а його документація є чіткою та зрозумілою. Цей фреймворк використовують провідні технологічні компанії, такі як Microsoft, Netflix та Uber.

FastAPI має весь необхідний функціонал для створення API, але його можливості цим не обмежуються. Його можна використовувати для монтування WSGI-серверів, хоча це не є найпоширенішим способом його використання.

Основне призначення FastAPI, як випливає з назви, — це створення API-кінцевих точок. Це можна робити як через повернення даних у форматі JSON зі словників Python, так і за допомогою інтерактивного інтерфейсу Swagger OpenAPI.

Проте, FastAPI не обмежується лише API. Його можна використовувати для різноманітних веб-задач, від відтворення веб-сторінок за допомогою шаблонізатора Jinja2 до підтримки веб-застосунків на базі WebSockets.

Ось основні переваги FastAPI:

  • FastAPI дозволяє здійснювати перевірку типів даних, навіть якщо використовуються вкладені JSON-запити.
  • Він має функцію автозавершення коду, що значно прискорює розробку і знижує кількість необхідних зусиль.
  • FastAPI сумісний зі стандартами OpenAPI та JSON Schema, що спрощує валідацію та документування JSON-даних.
  • Завдяки бібліотеці graphene-python, FastAPI дозволяє швидко створювати GraphQL API.
  • FastAPI підтримує OAuth 2.0, а також інтеграцію зі сторонніми провайдерами аутентифікації.

З недоліків FastAPI можна виділити:

  • FastAPI є відносно новим фреймворком, тому спільнота та доступна документація все ще не такі великі, як у більш зрілих проєктів. Бракує навчальних матеріалів, таких як книги, курси або детальні посібники.
  • Оскільки в FastAPI потрібно з’єднувати всі компоненти разом, головний файл може стати досить об’ємним або перевантаженим.

Унікальні особливості FastAPI

Ці особливості роблять FastAPI одним із найпопулярніших веб-фреймворків Python на сьогодні:

  • Висока продуктивність: FastAPI відрізняється високою швидкістю роботи, перевершуючи інші Python-фреймворки. Орієнтованість на швидкість робить його відмінним вибором для проєктів, де важлива продуктивність. Цього вдається досягти завдяки використанню можливостей Starlette, ефективній роботі з API та наявності готових до використання елементів коду.
  • Швидке кодування: Розробникам не потрібно створювати все з нуля, оскільки в FastAPI вже є готові елементи коду. Це прискорює процес розробки приблизно на 20-30%. FastAPI базується на Starlette і має ряд функцій, які можна використовувати для створення API, валідації та серіалізації даних. У фреймворку вже є всі необхідні компоненти, що скорочує час, витрачений на кодування.
  • Мінімум помилок: Фреймворк має функцію автозавершення, яка автоматично вставляє значну частину коду. Це зводить до мінімуму ймовірність помилок і підвищує якість результату.
  • Легкість розуміння: FastAPI використовує сучасний Python без будь-яких додаткових складностей. Він базується на Python 3.6 і не має нового синтаксису. Будь-хто, хто добре знає Python, може легко його використовувати.
  • Мінімум зусиль: FastAPI автоматично генерує документацію OpenAPI з мінімальними зусиллями з боку розробника. Цю документацію можна знайти за адресою /docs в кореневій директорії. Вона містить детальну інформацію про кінцеві точки API, коди відповідей, параметри та інші деталі.
  • Підтримка редактора: Всі компоненти фреймворка розроблено з урахуванням автозавершення коду. Це спрощує процес розробки і дозволяє створювати готовий код. За допомогою інтерактивної документації можна перевірити код прямо в браузері.
  • Відкриті стандарти: FastAPI підтримує специфікацію OpenAPI, раніше відому як Swagger, що спрощує створення API.

Встановлення FastAPI

Нижче наведено прості інструкції щодо встановлення FastAPI в Linux або Windows.

#1. Встановлення FastAPI на Linux

Для початку встановіть Python 3 в Linux за допомогою наступної команди:

sudo apt install python3

Потім встановіть pip за допомогою наступної команди:

sudo apt install python3-pip

Тепер встановіть FastAPI в Linux:

pip install fastapi

Вам також потрібен ASGI-сервер, тому встановіть uvicorn за допомогою pip:

pip install "uvicorn[standard]"

#2. Встановлення FastAPI на Windows

Встановіть Python 3 у Windows через Microsoft Store. Це також встановить pip.

Далі встановіть FastAPI:

pip install fastapi

Нарешті, встановіть ASGI-сервер uvicorn:

pip install "uvicorn[standard]"

Нові можливості використання FastAPI

Ось кілька нових способів застосування FastAPI:

Автоматизована документація

Документація про типи даних та кінцеві точки API є важливою складовою. FastAPI автоматично інтегрує OpenAPI, Swagger UI та ReDoc. Це дозволяє розробникам зосередитися на коді, а не на налаштуванні інструментів.

Типізований Python

FastAPI використовує декларації типів Python 3.6 (завдяки Pydantic). Це означає, що він використовує функціонал Python для зазначення типів змінних. Фреймворк чудово використовує цю можливість, надаючи чудову підтримку редактора та автозавершення коду.

Перевірка даних

Pydantic забезпечує перевірку даних, інтегровану у фреймворк. Можна виконувати перевірку стандартних типів Python, а також спеціальних полів.

Безпека та автентифікація

Безпека є важливою частиною будь-якого API. Замість того, щоб постійно повторювати один і той же код, FastAPI інтегрує базову функціональність для забезпечення безпеки.

Бібліотека підтримує HTTP Basic, токени OAuth2 (JWT) та ключі API в заголовках.

Асинхронність

FastAPI за замовчуванням підтримує асинхронні кінцеві точки, що робить код більш ефективним та простим. Це є значною перевагою над Flask.

FastAPI проти Flask: ключові відмінності

Відмінності у використанні

FastAPI – це повноцінна платформа, що пропонує все необхідне для створення API. Flask, з іншого боку, є мікрофреймворком і не має всіх тих же функцій. Flask може бути корисним, якщо вам потрібно швидко прототипувати ідею або створити просту веб-програму.

Flask підходить для швидкого прототипування нових ідей, тоді як FastAPI краще використовувати для створення API. Ви можете швидко створити внутрішній сервер, навіть не маючи великих знань в програмуванні.

Невеликі веб-сайти та веб-застосунки

FastAPI простий у використанні, легкий та може застосовуватися для створення невеликих веб-сайтів та веб-застосунків. Він включає об’єктно-реляційний рівень (ORM), який керує даними у застосунку, що спрощує доступ до них через код.

Рівень ORM слідкує за базами даних і дозволяє забути про їх ручне оновлення, коли нова інформація додається, змінюється чи видаляється з веб-сайту або застосунку.

WSGI проти ASGI

Основна відмінність між Flask та FastAPI полягає в тому, що Flask використовує WSGI, а FastAPI – ASGI. WSGI обробляє запити синхронно, тобто запити виконуються один за одним. ASGI обробляє запити асинхронно, що дозволяє виконувати кілька запитів одночасно.

Спільнота

Flask має більшу та давнішу спільноту, ніж FastAPI. Це означає, що є більше документації та зовнішньої підтримки. FastAPI все ще є новим проєктом, тому спільнота поки не така велика.

Нижче наведено таблицю порівняння FastAPI та Flask:

FastAPI Flask
Вбудована перевірка даних. Немає перевірки даних.
Підтримка асинхронних завдань. Немає підтримки асинхронних завдань.
Використовує специфікації ASGI. Використовує програми WSGI.
Автоматична генерація документації. Ручне створення документації.
Повідомлення про помилки у форматі JSON. Повідомлення про помилки у HTML.

FastAPI чи Flask: що вибрати?

FastAPI та Flask дозволяють швидко налаштувати веб-сервери Python та програми для обробки даних. Обидва фреймворки вимагають схожих зусиль для розгортання, але який з них кращий для вашого наступного проєкту?

FastAPI є найкращим варіантом, коли швидкість та продуктивність є пріоритетом. Цей фреймворк підходить, якщо ви створюєте CDN і очікуєте великого трафіку. FastAPI дозволяє швидко завантажити фреймворк та розпочати його використання. Шаблон проєкту зекономить ваш час.

FastAPI є кращим варіантом, ніж Flask, коли ви створюєте API, особливо мікросервіси. Flask підходить, якщо у вас вже є багато інструментів, побудованих на цьому фреймворку.

Висновок

Отже, це основні відомості про FastAPI. Він забезпечує чудову швидкість та продуктивність. Цей фреймворк ідеальний, якщо ви розробляєте мережу доставки контенту і очікуєте великий трафік. Інноваційна структура та шаблон проєкту FastAPI допоможуть вам заощадити час.

Flask може бути кращим для створення API, зокрема мікросервісів, якщо ви вже маєте великий досвід роботи з ним. FastAPI часто є кращим вибором.

Ви також можете дослідити інші популярні Python-фреймворки для створення API.