Python FastAPI入门笔记（三）

ASGI入门笔记：ASGI入门
FastAPI入门一：FastAPI路径操作函数与响应
FastAPI入门二：FastAPI路径参数与查询参数
FastAPI入门三：FastAPI请求体（Request Body）

前面了解如何从URL中获取路径参数和查询参数，接下来看看，如何获取客户端（浏览器）发送给服务端的数据。这个数据称为请求体或请求正文（Request Body）。

请求体在 POST（常用）、PUT、DELETE或PATCH 方法下使用。GET方法没有请求体。

内容小记：

JSON请求体处理，与路径参数和查询参数的区分
JSON多个请求体处理，含多请求体中单一值处理
Annotated注解 Path、Query、Body、Field
GET方式获取表单数据
POST方式获取表单数据，单文件上传，多文件上传

注：本文代码在python3.11下验证

JSON格式请求体

FastAPI 对 JSON 看的很重，手册中请求体部分上来就是JSON。

使用 Pydantic

解读JSON请求体之前，

先用pydantic的BaseModel定义一个对应的模型
而后和路径参数、查询参数一样，直接加在路径处理函数中。

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str | None = None
    price: float
    tax: float = 0.13

app = FastAPI()

@app.post("/items/")
async def create_item(item: Item):
    return item

测试1

POST方法，不好直接用浏览器进行测试。写一个客户端代码：

import requests

url = 'http://127.0.0.1:8001/items/'

headers = {
    'accept': 'application/json',
    'Content-Type': 'application/json'
}

data = {
    "name": "string",
    "description": "string",
    "price": 10
}

response = requests.post(url, headers=headers, json=data)

print(response.json())

结果正常。注意我们忽略了有默认值的tax参数。另外，由于description是可选参数，也可以省略：

data = {
    "name": "string",
    "price": 10
}

测试2

不手写客户端，直接使用FastAPI的docs界面会更简单，访问

127.0.0.1:8001/docs

点击执行，它后台执行curl指令：

curl -X 'POST' \
  'http://127.0.0.1:8001/items/' \
  -H 'accept: application/json' \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{
  "name": "string",
  "description": "string",
  "price": 0,
  "tax": 0.13
}'

并显示结果：

嵌入式请求体

前面例子中，请求体的数据是这样的：

{
    "name": "string",
    "description": "string",
    "price": 10
}

FastAPI还支持这样的写法（嵌入一层）：

{
    "item": {
        "name": "string",
        "description": "string",
        "price": 10
    }
}

要使得这个可以工作，需要使用Body进行注解（设置其embed参数）：

from fastapi import FastAPI, Body
from pydantic import BaseModel
from typing import Annotated

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str | None = None
    price: float
    tax: float = 0.13

app = FastAPI()

@app.post("/items/")
async def create_item(item: Annotated[Item, Body(embed=True)]):
    return item

这个和前面遇到的：路径参数使用Path注解，查询参数使用Query注解。概念是一样的。

变量处理逻辑

如果都放置到一块，FastAPI如何区分，路径参数、请求参数与请求体？？

如果在路径中也声明了该参数，它将被用作路径参数。
如果参数属于单一类型（比如 int、float、str、bool 等）它将被解释为查询参数。
如果参数的类型被声明为一个 Pydantic 模型，它将被解释为请求体。

一个混用的例子：

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str | None = None
    price: float
    tax: float = 0.13

app = FastAPI()

@app.post("/items/{item_id}")
async def create_item(item_id: int, item: Item, q: str|None=None):
    return item

item_id：路径参数
q：查询参数，可省略
item：请求体

添加额外信息 Field

类似于Path、Query、Body，使用Field可以给pydantic BaseModel的属性添加更多信息

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str | None = Field(
        default=None, title="The description of the item", max_length=300
    )
    price: float = Field(gt=0, description="The price must be greater than zero")
    tax: float | None = None

这简化数据校验工作

JSON多请求体

前面遇到都是单个请求体：

不管是：

{
    "name": "string",
    "description": "string",
    "price": 10
}

还是嵌入方式：

{
    "item": {
        "name": "string",
        "description": "string",
        "price": 10
    }
}

与嵌入方式有点像，FastAPI支持多个请求体。

多个请求体例子

假定我们请求体格式如下：

{
    "item": {
        "name": "item1",
        "price": 10.0,
        "tax": 0.13
    },
    "user": {
        "username": "debao",
        "full_name": "1+1=10"
    }
}

程序代码

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str | None = None
    price: float
    tax: float = 0.13

class User(BaseModel):
    username: str
    full_name: str | None = None

app = FastAPI()

@app.post("/items/")
async def create_item(item: Item, user: User ):
    return item

单一值

如果请求体不是一个对象，而是一个单一值，也就是不是pydantic模型时，如何处理？？

和前面嵌入式单体一样，需要使用Body进行注解。

程序：

from fastapi import FastAPI, Body
from pydantic import BaseModel
from typing import Annotated

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str | None = None
    price: float
    tax: float = 0.13

app = FastAPI()

@app.post("/items/")
async def create_item(item: Item, important: Annotated[bool, Body()]):
    return item

可以处理的json文件：

{
  "item": {
    "name": "string",
    "description": "string",
    "price": 0,
    "tax": 0.13
  },
  "important": true
}

表单数据GET

使用GET方法发送表单数据比较简单。直接通过查询参数Query进行获取即可。

一个完整例子：

from fastapi import FastAPI
from fastapi.responses import HTMLResponse

app = FastAPI()

body = '''
      <form action = "/login" method = "get">
         <p>Enter Name:</p>
         <p><input type = "text" name = "user" /></p>
         <p><input type = "submit" value = "submit" /></p>
      </form>
      '''

@app.get("/", response_class=HTMLResponse)
async def index():
    return body

@app.get("/login")
async def login(user: str):
    return {"username": user}

表单数据POST

HTML表单向服务器发送数据通常使用特殊编码，而不是JSON。

使用HTTP 的 POST时，enctype属性可以设置：

application/x-www-form-urlencoded ：默认。所有字符发送前进行编解码
multipart/form-data：如要上传文件，需使用
text/plain：不建议

需要安装multipart：pip install python-multipart

例子1-表单

首先需要告诉FastAPI，需要处理的是表单数据。

和Query、Path、Body等注解参数类似，此处使用Form参数：

from fastapi import FastAPI, Form
from fastapi.responses import HTMLResponse
from typing import Annotated

app = FastAPI()

body = '''
      <form action = "/login" method = "post">
         <p>Enter Name:</p>
         <p><input type = "text" name = "user" /></p>
         <p><input type = "submit" value = "submit" /></p>
      </form>
      '''

@app.get("/", response_class=HTMLResponse)
async def index():
    return body

@app.post("/login")
async def login(user: Annotated[str, Form()]):
    return {"username": user}

注：

变量名和表单中的字段名要对应
标注用的 Form继承自 Body
老版本Python，没有Annotated支持，使用user: str = Form() 写法，注意区分

例子2-文件上传

上传文件需要通过表单进行。

FastAPI提供的File用于变量类型注解，它将文件内容存入bytes类型的变量中：

from fastapi import FastAPI, File
from fastapi.responses import HTMLResponse
from typing import Annotated

app = FastAPI()

body = '''
          <form action = "/files" method = "post" enctype='multipart/form-data' >
             <p>Enter File Name:</p>
             <p><input type = "file" name = "file1" /></p>
             <p><input type = "submit" value = "submit" /></p>
          </form>
        '''

@app.get("/", response_class=HTMLResponse)
async def index():
    return body

@app.post("/files")
async def create_files(file1: Annotated[bytes, File()]):
    return {"file size": len(file1)}

另外，也可以使用UploadFile，功能更强一些：

from fastapi import FastAPI, UploadFile
from fastapi.responses import HTMLResponse

app = FastAPI()

body = '''
          <form action = "/files" method = "post" enctype='multipart/form-data' >
             <p>Enter File Name:</p>
             <p><input type = "file" name = "file1" /></p>
             <p><input type = "submit" value = "submit" /></p>
          </form>
        '''

@app.get("/", response_class=HTMLResponse)
async def index():
    return body

@app.post("/files")
async def create_files(file1: UploadFile):
    return {"file size": file1.size, "file name": file1.filename, "file type": file1.content_type}

UploadFile

UploadFile 的属性如下：

filename：上传文件名字符串（str），例如， myimage.jpg；
content_type：内容类型（MIME 类型 / 媒体类型）字符串（str），例如，image/jpeg；
file：就是 Python文件，可直接传递给其他预期 file-like 对象的函数或支持库。

UploadFile 支持以下 async 方法，可调用相应的文件方法。

write(data)：把 data （str 或 bytes）写入文件；
read(size)：按指定数量的字节或字符（size (int)）读取文件内容；
seek(offset) ：移动至文件 offset 字节处的位置；
close()：关闭文件。

注：

在async路径操作函数内，上述async方法要配置await使用。
在def路径操作函数内，可以直接访问Upload.file 对象

例子3-多文件上传

与单个文件文件，只需要指定注解类型时bytes或UploadFile的list即可

比如，下面例子中使用 files: list[UploadFile]：

from fastapi import FastAPI, UploadFile
from fastapi.responses import HTMLResponse

app = FastAPI()

body = '''
          <form action = "/files" method = "post" enctype='multipart/form-data' >
             <p>Enter File Name:</p>
             <p><input type = "file" name = "files" multiple/></p>
             <p><input type = "submit" value = "submit" /></p>
          </form>
        '''

@app.get("/", response_class=HTMLResponse)
async def index():
    return body

@app.post("/files")
async def create_files(files: list[UploadFile]):
    return {"filenames": [file.filename for file in files]}

例子4-表单与文件

一个表单内可以同时由文件和其他参数。

同时在路径操作函数中使用File、UploadFile、Form 进行注解即可。

@app.post("/files")
async def create_files(file1: UploadFile, file2: Annotated[bytes, File()], user: Annotated[str, Form()]):
    return {"Hello": user}

请求参数

可用于Annotated的特殊函数

Query()
Path()
Body()
Form()
File()
Cookie()
Header()

可以直接从fastapi中导入：

from fastapi import Body, Cookie, File, Form, Header, Path, Query

参考

https://fastapi.tiangolo.com
https://docs.pydantic.dev/latest/
https://fastapi.tiangolo.com/reference/parameters/