FastAPI i Flask to dwa popularne środowiska programistyczne w Pythonie, które często wykorzystuje się przy konstrukcji aplikacji webowych.
Python, jako jeden z najczęściej wybieranych języków programowania, ma wszechstronne zastosowanie – od tworzenia warstwy serwerowej, przez analizę danych, aż po budowę różnego rodzaju aplikacji.
Programiści cenią Pythona za elastyczność, która pozwala na stosowanie różnych paradygmatów programowania, takich jak funkcyjne, obiektowe czy refleksyjne, w szerokim spektrum projektów internetowych i innych.
Framework webowy to zbiór zdefiniowanych funkcji, modułów, bibliotek i klas, które wspomagają programistów w tworzeniu aplikacji. Pozwalają one skupić się na logice biznesowej, zamiast zagłębiać się w szczegóły zarządzania wątkami i protokołami. Do przykładów frameworków należą Django czy Ruby on Rails.
Mikroframework, z kolei, to bardziej minimalistyczne narzędzie, które udostępnia jedynie podstawowe funkcjonalności.
FastAPI jest klasyfikowany jako pełnoprawny framework, podczas gdy Flask zaliczany jest do mikroframeworków. Kolejnym przykładem mikroframeworku jest Ruby Sinatra.
Jako programista, z pewnością spotkałeś się już z wieloma frameworkami i mikroframeworkami. Wybór tego, który najlepiej spełni Twoje wymagania, może nie być prosty. Przyjrzyjmy się bliżej, jak funkcjonują FastAPI i Flask:
Czym jest FastAPI?
FastAPI to oparty na Pythonie framework do budowy interfejsów API typu REST oraz szybkich aplikacji internetowych. Ten framework został udostępniony w 2018 roku i jest kompatybilny z Pythonem w wersji 3.6 i nowszymi.
FastAPI nie bez powodu nosi miano „szybkiego”, gdyż jego wydajność dorównuje rozwiązaniom z GO i NodeJS. Znane firmy, takie jak Uber i Netflix, już implementują FastAPI w swoich aplikacjach.
Główne cechy FastAPI
- Wstrzykiwanie zależności. FastAPI posiada wbudowany mechanizm wstrzykiwania zależności, który eliminuje bezpośrednie powiązania między klasami. Ułatwia to wprowadzanie zmian w kodzie i zwiększa jego modułowość, co sprzyja skalowalności.
- Współbieżność. FastAPI domyślnie obsługuje współbieżność, dzięki czemu programista nie musi samodzielnie zarządzać asynchronicznością czy tworzyć pętli zdarzeń.
- Wbudowana walidacja. FastAPI zawiera wbudowany system walidacji danych, dzięki czemu nie ma potrzeby korzystania z zewnętrznych narzędzi. Platforma automatycznie wykrywa nieprawidłowe typy danych i zwraca błędy w formacie JSON. Walidacja oparta jest na bibliotece Pydantic, co redukuje liczbę błędów podczas tworzenia kodu.
Zalety FastAPI 👍
- Szybkość. FastAPI to jeden z najszybszych frameworków Pythona. Umożliwia tworzenie interfejsów API nawet osobom z ograniczonym doświadczeniem programistycznym.
- Wbudowane narzędzia monitorujące. FastAPI udostępnia wbudowane narzędzia do monitorowania, które mogą generować alerty po przekroczeniu określonych progów.
- Łatwość adaptacji. FastAPI opiera się na podejściu wykorzystującym zestaw narzędzi, dzięki czemu nie trzeba tworzyć wszystkiego od zera. Można korzystać z gotowych szablonów do budowy wydajnych interfejsów API.
Wady FastAPI 👎
- Brak wbudowanego systemu bezpieczeństwa. FastAPI nie posiada wbudowanego systemu bezpieczeństwa, ale korzysta z modułu fastapi.security.
- Młody wiek. FastAPI jest stosunkowo młodym projektem i wciąż jest rozwijany, co oznacza, że wiele aspektów można jeszcze udoskonalić. Pomimo rosnącej popularności, jego społeczność wciąż jest mniejsza niż w przypadku innych frameworków Pythona.
Czym jest Flask?
Flask to lekki, otwarty mikroframework Pythona z prostym i rozszerzalnym rdzeniem. Flask nie wymaga do działania żadnych dodatkowych bibliotek czy narzędzi. Dostarcza podstawowe komponenty potrzebne do budowy stron internetowych, takie jak obsługa żądań i routing.
Ten framework, oparty na Werkzeug i Jinja2, został udostępniony w 2010 roku. Flask obsługuje aplikacje REST dzięki rozszerzeniom takim jak Flask-RESTful, Flask-RESTPlus i Flask-Classful. Może być używany do tworzenia botów mediów społecznościowych, stron statycznych czy platform e-commerce. Netflix, Lyft i Zillow to firmy, które wykorzystują Flask w swoich aplikacjach.
Kluczowe cechy Flaska
- Wbudowany serwer i szybki debugger. Flask pozwala symulować środowisko produkcyjne za pomocą wbudowanego serwera. Dzięki temu debugowanie nie wymaga wdrażania aplikacji w środowisku produkcyjnym.
- Wykorzystanie szablonów Jinja2. Jinja2 to elastyczny, szybki i rozszerzalny silnik szablonów. Szablony posiadają specjalne symbole zastępcze, które umożliwiają programistom pisanie kodu podobnego do składni Pythona.
- Lekki framework. Flask jest lekki, ale jednocześnie bardzo skalowalny. Umożliwia dodawanie nowych funkcji w trakcie pracy, co oszczędza czas.
- Zintegrowana obsługa testów jednostkowych. Testy jednostkowe są wbudowane w Flask. Umożliwiają symulowanie różnych scenariuszy i łatwe testowanie aplikacji.
- Rozbudowana społeczność. Flask, rozwijany od 2010 roku, posiada bardzo dobrze udokumentowaną wiedzę oraz liczną i aktywną społeczność.
Zalety Flaska 👍
- Elastyczność. Flask daje programiście pełną kontrolę nad wyglądem i zachowaniem aplikacji.
- Skalowalność. Flask pozwala na tworzenie dużych aplikacji bez większego wysiłku.
- Bogactwo bibliotek zewnętrznych. Flask jest kompatybilny z wieloma bibliotekami zewnętrznymi, które poszerzają jego możliwości.
Wady Flaska 👎
- Złożoność. Zrozumienie działania Flaska może być trudne i wymaga pewnej wiedzy programistycznej.
- Prędkość. W porównaniu do FastAPI, Flask jest nieco wolniejszy.
FastAPI vs. Flask: Porównanie funkcji
Walidacja danych
FastAPI korzysta z biblioteki Pydantic do walidacji danych, co upraszcza proces weryfikacji poprawności danych. Programista może deklarować walidację oraz dodatkowe informacje o parametrach, co jest bardzo wygodne.
Flask domyślnie nie oferuje walidacji. Przykładowo, jeśli aplikacja oczekuje liczby całkowitej, a otrzyma ciąg znaków, może wystąpić błąd. W przypadku Flaska, programista musi samodzielnie zadbać o walidację danych. Można skorzystać z rozszerzeń takich jak Flask-Marshmallow czy Flask-Inputs, które pozwalają na walidację, jednak są one tworzone niezależnie od głównego frameworka i mogą powodować problemy z kompatybilnością.
Wsparcie dokumentacji
Dokumentacja jest bardzo ważna, ponieważ ułatwia innym użytkownikom korzystanie z API. W przypadku FastAPI dokumentacja generowana jest automatycznie podczas tworzenia API. Platforma tworzy przejrzysty interfejs użytkownika (UI), który pozwala nawet testować API, bez pisania dodatkowego kodu UI.
Dostęp do automatycznie generowanej dokumentacji można uzyskać pod adresami /docs lub /redoc. Wykorzystuje ona Swagger UI i zawiera listę wszystkich punktów końcowych API.
Flask nie posiada automatycznej dokumentacji. Choć wsparcie dla dokumentacji istnieje, trzeba ją tworzyć ręcznie.
WSGI i ASGI
Flask wykorzystuje Web Server Gateway Interface (WSGI), czyli standard Pythona, który umożliwia interakcję między serwerami a aplikacjami internetowymi. WSGI może być nieco skomplikowany dla początkujących, ale dla programistów zaznajomionych z Ruby czy PHP może być łatwiejszy w zrozumieniu.
Twórcy FastAPI wprowadzili Asynchronous Server Gateway Interface (ASGI), dzięki któremu można tworzyć asynchroniczne aplikacje internetowe sterowane zdarzeniami. ASGI to standardowy interfejs między asynchronicznymi serwerami sieciowymi Pythona, aplikacjami i platformami.
W aplikacji FastAPI można osadzić aplikacje oparte na frameworkach WSGI, takich jak Flask. Takie rozwiązanie pozwala na obsługę żądań Flaska (WSGI) na różnych ścieżkach, zachowując główną aplikację FastAPI.
Wyświetlanie komunikatów o błędach
FastAPI prezentuje komunikaty o błędach w formacie JSON. Z kolei Flask wyświetla je na stronach HTML.
Flask powstał w 2010 roku i zyskał liczną społeczność. FastAPI zostało stworzone w 2018 roku, a jego społeczność jest mniejsza. Duża społeczność jest bardzo pomocna, gdy napotkasz trudności podczas kodowania, ponieważ zawsze możesz liczyć na wsparcie. Rozbudowana społeczność ma też większy wpływ na rozwój nowych funkcji frameworka.
Flask | FastAPI | Walidacja danych | Brak wbudowanej | Wbudowana | Społeczność | Silna społeczność | Mniejsza społeczność | Wyświetlanie komunikatów o błędach | Strony HTML | Format JSON | Obsługa dokumentacji | Ręczna | Automatyczna | Obsługa asynchroniczności | Nie | Tak | Wydajność | Ograniczona w WSGI | Wykorzystuje ASGI | FastAPI vs. Flask
Kiedy użyć FastAPI zamiast Flaska i odwrotnie
Zarówno FastAPI, jak i Flask są dobrymi frameworkami, ale przeznaczonymi do różnych zastosowań. Pomimo tego, że Flask jest mikroframeworkiem, warto zauważyć, że FastAPI został na nim zbudowany.
Flask to mikroframework, natomiast FastAPI to kompletna platforma ze wszystkimi narzędziami potrzebnymi do stworzenia API.
FastAPI najlepiej sprawdza się przy tworzeniu interfejsów API. Oferuje szereg opcji szybkiego tworzenia serwerów zaplecza, nawet dla początkujących programistów. Jeśli zależy Ci na szybkości i wydajności, FastAPI będzie idealnym wyborem. Sprawdzi się również przy tworzeniu CDN i projektach o dużym natężeniu ruchu.
Z drugiej strony Flask posiada różnorodne narzędzia i idealnie nadaje się do prototypowania nowych pomysłów i aplikacji. Jest dobrym wyborem przy tworzeniu mikroserwisów z kilkoma punktami końcowymi. Flask przyda się również, jeśli chcesz zbudować niewielką aplikację, która prawdopodobnie będzie się rozrastać.
Kiedy użyć FastAPI?
- Do tworzenia internetowych interfejsów API
- Do tworzenia interfejsów API z mniejszą liczbą błędów
Kiedy użyć Flaska?
- Do tworzenia prototypów
- Do tworzenia aplikacji internetowych
Podsumowanie
Wybór pomiędzy FastAPI a Flask zależy od Twoich potrzeb i preferencji. Jeżeli chcesz stworzyć wysokowydajne API, FastAPI będzie doskonałym rozwiązaniem. Jeśli natomiast zależy Ci na szybkim prototypowaniu lub budowie mikroserwisu, lepiej sprawdzi się Flask.