FastAPI, framework oparty na Pythonie, służący do tworzenia interfejsów API, zyskał znaczną popularność w ostatnich latach.
Interfejsy API (Application Programming Interfaces) są fundamentalnym elementem współczesnej architektury oprogramowania. Umożliwiają one podział i modularność aplikacji, co przyspiesza proces ich tworzenia i ułatwia konserwację.
Z tego powodu, jeśli planujesz wykorzystywać Pythona do tworzenia aplikacji internetowych, nauka FastAPI będzie wartościową inwestycją. Ten artykuł wprowadzi Cię w podstawy tego frameworka.
Czym jest FastAPI?
FastAPI to framework webowy oparty na języku Python, który w ostatnich latach zyskał spore uznanie. Jego struktura rozwoju przypomina Flask, który wcześniej był popularnym wyborem wśród osób rozpoczynających naukę programowania w Pythonie.
FastAPI wyróżnia się prostotą obsługi, a jego dokumentacja jest przejrzysta i łatwa do przyswojenia. Jest wykorzystywany przez gigantów technologicznych takich jak Microsoft, Netflix czy Uber.
FastAPI oferuje wszystkie funkcje, których można oczekiwać od narzędzia do budowy API, ale jego możliwości na tym się nie kończą. Można go również wykorzystać do montowania wstecznego WSGI, co jest mało znaną funkcjonalnością.
Jak sugeruje nazwa, głównym celem FastAPI jest tworzenie punktów końcowych API. Można to robić w wysoce wydajny sposób, na przykład poprzez zwracanie danych ze słownika Pythona w formacie JSON lub korzystanie z interaktywnego interfejsu Swagger OpenAPI.
Jednak FastAPI nie ogranicza się tylko do API. Może być używany do niemal wszystkich zadań związanych z platformami internetowymi, od generowania stron www z wykorzystaniem silnika szablonów Jinja2, po obsługę aplikacji wykorzystujących WebSockets.
Poniżej prezentujemy zalety korzystania z FastAPI:
- FastAPI umożliwia weryfikację typów danych definiowanych przez programistę, włączając w to zagnieżdżone zapytania JSON.
- Oferuje funkcję autouzupełniania kodu, co przyspiesza tworzenie aplikacji i zmniejsza nakład pracy.
- Jest kompatybilny ze specyfikacjami OpenAPI i JSON Schema, co pozwala na walidację i opisywanie dokumentów JSON.
- FastAPI umożliwia szybkie zbudowanie interfejsu API GraphQL przy użyciu biblioteki Pythona o nazwie graphene-python.
- FastAPI jest kompatybilny z protokołem OAuth 2.0 i współpracuje z zewnętrznymi dostawcami.
Poniżej przedstawiono potencjalne wady FastAPI:
- FastAPI to wciąż stosunkowo nowy framework, co oznacza mniejszą społeczność wsparcia. Brakuje też bogatej bazy materiałów edukacyjnych, takich jak książki, kursy czy tutoriale.
- Z uwagi na konieczność łączenia wszystkich komponentów w ramach FastAPI, główny plik aplikacji może z czasem stać się obszerny i nieczytelny.
Unikalne cechy FastAPI
Poniżej przedstawiamy unikalne cechy, które przyczyniły się do tego, że FastAPI jest obecnie jednym z najpopularniejszych frameworków internetowych w Pythonie.
- Wysoka wydajność: FastAPI charakteryzuje się wyższą wydajnością niż inne frameworki Pythona. Jego zorientowana na szybkość architektura sprawia, że jest to optymalny wybór. Wykorzystanie funkcji Starlette, tworzenie interfejsów API i generowanie gotowego kodu przekładają się na większą prędkość i lepszą wydajność.
- Szybkie kodowanie: programiści nie muszą tworzyć niczego od zera, dzięki dostępności gotowych do użycia komponentów. To przyspiesza proces developmentu o około 20% do 30%. FastAPI opiera się na Starlette i posiada szereg funkcji przydatnych do tworzenia API, walidacji i serializacji danych. Framework dostarcza wszystkie niezbędne komponenty, skracając czas potrzebny na kodowanie.
- Minimalna liczba błędów: Funkcja autouzupełniania frameworka automatycznie wstawia większość kodu do elementu, co ogranicza możliwość wystąpienia błędów i poprawia jakość kodu.
- Łatwość zrozumienia: FastAPI bazuje na nowoczesnym Pythonie i nie wprowadza żadnych nowych konstrukcji składniowych. Jest on zmodyfikowaną wersją Pythona 3.6, dzięki czemu jest łatwo przyswajalny dla programistów znających ten język.
- Minimalny wysiłek: FastAPI automatycznie generuje dokumentację OpenAPI przy minimalnym zaangażowaniu programisty. Dokumentacja ta, dostępna w katalogu aplikacji/doc, zawiera szczegółowe informacje o punktach końcowych API, kodach odpowiedzi, parametrach żądań i innych istotnych elementach.
- Wsparcie edytora: Wszystkie komponenty frameworka zostały zaprojektowane z myślą o autouzupełnianiu kodu. To ułatwia pracę programistom i pozwala na szybsze tworzenie gotowego kodu. Kod można również testować bezpośrednio z poziomu przeglądarki, korzystając z interaktywnej dokumentacji.
- Otwarte standardy: kompatybilność z OpenAPI (wcześniej znanym jako Swagger) jest ogromną zaletą FastAPI, umożliwiając tworzenie nowoczesnych API.
Instalacja FastAPI
Poniżej przedstawiamy kroki potrzebne do instalacji FastAPI w systemach Linux i Windows.
# 1. Instalacja FastAPI w systemie Linux
Zainstaluj Pythona 3 w systemie Linux za pomocą następującego polecenia:
sudo apt install python3
Następnie zainstaluj pip, menedżera pakietów Pythona:
sudo apt install python3-pip
Teraz możesz zainstalować FastAPI:
pip install fastapi
Do działania FastAPI potrzebny jest również serwer ASGI. Zainstaluj uvicorn za pomocą pip:
pip install "uvicorn[standard]"
#2. Instalacja FastAPI w systemie Windows
Zainstaluj Pythona 3 w systemie Windows za pośrednictwem sklepu Microsoft Store. Instalacja obejmuje również menedżera pip.
Następnie zainstaluj FastAPI:
pip install fastapi
Na koniec zainstaluj uvicorn – serwer ASGI:
pip install "uvicorn[standard]"
Nowoczesne zastosowania FastAPI
Poniżej przedstawiamy kilka nowoczesnych zastosowań FastAPI:
Automatyczna dokumentacja
Dokumentacja interfejsów API i ich punktów końcowych jest niezbędna. FastAPI rozwiązuje ten problem, integrując automatycznie generowane dokumentacje za pomocą OpenAPI, Swagger UI i ReDoc. Pozwala to programistom skupić się na kodzie, zamiast na konfiguracji narzędzi.
Wpisany Python
FastAPI wykorzystuje deklaracje typu wprowadzone w Pythonie 3.6 (dzięki Pydantic). Framework ten doskonale wykorzystuje tę funkcję, zapewniając doskonałe wsparcie edytora, w tym znakomite autouzupełnianie kodu.
Walidacja danych
Biblioteka Pydantic umożliwia wbudowaną walidację danych w FastAPI. Możliwa jest walidacja standardowych typów Pythona oraz tworzenie niestandardowych walidacji pól.
Bezpieczeństwo i uwierzytelnianie
Bezpieczeństwo jest kluczowym elementem każdego API. Zamiast powielać kod związany z bezpieczeństwem, FastAPI integruje te funkcjonalności w swoim frameworku.
Biblioteka ta obsługuje tokeny HTTP Basic, OAuth2 (tokeny JWT) oraz klucze API w nagłówkach.
Asynchroniczność
FastAPI domyślnie obsługuje asynchroniczne punkty końcowe, co sprawia, że kod jest prostszy i bardziej wydajny. Jest to istotna przewaga nad Flaskiem.
FastAPI a Flask: kluczowe różnice
Różnice w zastosowaniu
FastAPI oferuje kompleksową platformę, która zapewnia wszystko, czego potrzebujesz do budowy API. Flask z kolei, jest mikroframeworkiem i nie oferuje tak szerokiego zakresu funkcjonalności jak FastAPI. Flask może być użyteczny do prototypowania pomysłów lub szybkiego tworzenia prostych aplikacji internetowych.
Flask i FastAPI różnią się znacząco w sposobie zastosowania. Flask lepiej sprawdza się przy prototypowaniu nowych pomysłów i aplikacji, podczas gdy FastAPI jest bardziej ukierunkowany na tworzenie API. Dzięki niemu możesz szybko stworzyć serwer zaplecza bez potrzeby zaawansowanej wiedzy o kodowaniu.
Małe strony i aplikacje internetowe
FastAPI jest prosty w obsłudze, lekki i dobrze nadaje się do tworzenia małych stron internetowych i aplikacji. Zawiera warstwę obiektowo-relacyjną (ORM), która zarządza danymi w aplikacji, umożliwiając szybki dostęp do nich poprzez kodowanie.
Warstwa ORM automatycznie śledzi zmiany w bazie danych, eliminując konieczność ręcznej aktualizacji po dodaniu, modyfikacji lub usunięciu informacji ze strony internetowej lub aplikacji.
WSGI kontra ASGI
Kluczową różnicą jest fakt, że Flask używa standardowego interfejsu WSGI, natomiast FastAPI wykorzystuje ASGI. Jak już wspomniano, WSGI przetwarza żądania synchronicznie, czyli sekwencyjnie. Nowe zadanie nie może zostać rozpoczęte, dopóki poprzednie nie zostanie zakończone.
ASGI umożliwia asynchroniczną obsługę żądań, co pozwala na jednoczesne wykonywanie wielu zadań bez konieczności czekania na zakończenie innych.
Społeczność
Kolejną różnicą jest wielkość społeczności. Flask posiada większą i bardziej ugruntowaną społeczność niż FastAPI. Przekłada się to na dostępność bogatej dokumentacji i wsparcia od osób, które już pracują z tym frameworkiem.
FastAPI jest projektem stosunkowo nowym, więc społeczność jest mniejsza. Oznacza to, że mimo dostępności dobrej dokumentacji, wsparcie zewnętrzne jest wciąż ograniczone.
Poniżej znajduje się podsumowanie różnic między FastAPI a Flask w formie tabeli:
FastAPIFlask Wbudowana walidacja danych. Brak walidacji danych wbudowanej. Obsługa zadań asynchronicznych. Brak obsługi zadań asynchronicznych. Implementacja specyfikacji ASGI. Obsługa aplikacji WSGI. Automatyczna obsługa dokumentacji. Ręczna obsługa dokumentacji. Komunikaty o błędach w formacie JSON. Komunikaty o błędach na stronach HTML.
FastAPI czy Flask: który wybrać?
Zarówno FastAPI, jak i Flask pozwalają na szybką konfigurację serwerów WWW i aplikacji do analizy danych w Pythonie. Oba frameworki wymagają podobnego nakładu pracy przy wdrożeniu, ale który z nich jest lepszym wyborem dla Twojego projektu?
FastAPI jest najlepszym wyborem, gdy priorytetem jest szybkość i wydajność. Ten framework sprawdzi się idealnie, jeśli tworzysz sieć CDN i spodziewasz się dużego ruchu. FastAPI umożliwia szybkie uruchomienie frameworka i rozpoczęcie pracy. Szablon projektu pozwoli zaoszczędzić czas.
FastAPI jest lepszym rozwiązaniem niż Flask przy budowie API, szczególnie gdy mowa o mikrousługach. Jeśli masz już wiele narzędzi opartych na Flasku, może być on bardziej odpowiedni.
Podsumowanie
To wszystko, co warto wiedzieć o FastAPI. Framework ten oferuje wyjątkową szybkość i wydajność, co czyni go idealnym wyborem do budowy sieci dostarczania treści o dużym natężeniu ruchu. Innowacyjna architektura FastAPI i szablon projektu pozwolą Ci zaoszczędzić cenny czas.
Flask może być lepszy do tworzenia API, szczególnie mikrousług. Jednak ogólnie FastAPI jest lepszą opcją niż Flask. Flask to lepszy wybór, gdy już go intensywnie używasz.
Zachęcamy do zapoznania się również z innymi popularnymi frameworkami Pythona do tworzenia API.
newsblog.pl