第1部分 基礎篇

第1章 認識FastAPI 3

1.1 Web基礎知識 3

1.1.1 Web簡介 3

1.1.2 超文本傳輸協(xié)議基礎 7

1.2 初識FastAPI 10

1.2.1 FastAPI簡介 10

1.2.2 安裝FastAPI 11

1.2.3 驗證安裝結果 12

1.3 Hello三酷貓 13

1.3.1 第一個程序，Hello三酷貓 13

1.3.2 OpenAPI文檔 14

1.3.3 Python中的異步語法 15

1.4 FastAPI框架構成 16

1.4.1 FastAPI框架功能 16

1.4.2 Python類型提示 17

1.4.3 Pydantic框架 21

1.4.4 Starlette框架 24

1.5 PyCharm代碼編輯工具 25

1.5.1 PyCharm簡介及安裝 25

1.5.2 PyCharm常用功能 30

1.6 習題及實驗 34



第2章 認識請求 35

2.1 請求原理 35

2.2 路徑參數(shù) 36

2.2.1 簡單路徑參數(shù) 37

2.2.2 有類型的路徑參數(shù) 38

2.2.3 有類型路徑參數(shù)的數(shù)據(jù)驗證 38

2.2.4 路由訪問順序 39

2.2.5 使用枚舉類型參數(shù) 40

2.3 查詢參數(shù) 42

2.3.1 標準查詢參數(shù) 42

2.3.2 可選查詢參數(shù) 43

2.3.3 必選查詢參數(shù) 44

2.3.4 參數(shù)類型轉換 45

2.3.5 同時使用路徑參數(shù)和查詢參數(shù) 46

2.3.6 案例：三酷貓賣海鮮（一） 47

2.4 請求體 48

2.4.1 定義請求體的數(shù)據(jù)模型 49

2.4.2 同時使用路徑參數(shù)、查詢參數(shù)和請求體 51

2.4.3 可選的請求體參數(shù) 54

2.4.4 同時使用多個請求體 56

2.4.5 常規(guī)數(shù)據(jù)類型作為請求體使用 58

2.5 表單和文件 59

2.5.1 表單數(shù)據(jù) 59

2.5.2 文件上傳 60

2.5.3 表單和多文件上傳 62

2.6 案例：三酷貓賣海鮮（二） 62

2.7 習題及實驗 64

第3章 認識響應 66

3.1 響應原理 66

3.2 響應模型 67

3.2.1 認識響應模型 67

3.2.2 業(yè)務數(shù)據(jù)模型 71

3.2.3 簡化數(shù)據(jù)模型定義 72

3.2.4 使用多個響應模型 73



3.3 內置響應類 74

3.3.1 純文本響應 75

3.3.2 HTML響應 75

3.3.3 重定向響應 77

3.3.4 JSON響應 78

3.3.5 通用響應 79

3.3.6 流響應 80

3.3.7 文件響應 81

3.4 案例：三酷貓賣海鮮（三） 81

3.5 習題及實驗 83

第4章 深入請求和響應 84

4.1 在請求中使用類 84

4.1.1 查詢參數(shù)類 84

4.1.2 路徑參數(shù)類 90

4.1.3 Cookie參數(shù)類 91

4.1.4 Header參數(shù)類 93

4.1.5 Field類 95

4.1.6 實現(xiàn)復雜的請求數(shù)據(jù)模型 97

4.1.7 直接使用請求類 101

4.2 自定義響應返回數(shù)據(jù) 102

4.2.1 自定義Cookie數(shù)據(jù) 102

4.2.2 自定義Header數(shù)據(jù) 103

4.2.3 默認響應狀態(tài)碼 104

4.2.4 自定義響應狀態(tài)碼 105

4.3 異常處理 106

4.3.1 異常類HttpException 106

4.3.2 全局異常處理器 108

4.3.3 內置異常處理器 110

4.4 中間件技術 112

4.4.1 自定義中間件 113

4.4.2 調用CORS中間件 113

4.4.3 調用UnicornMiddleware中間件 115

4.4.4 調用HTTPSRedirectMiddleware中間件 115

4.4.5 調用TrustedHostMiddleware中間件 116

4.4.6 調用GZipMiddleware中間件 118

4.5 案例：三酷貓賣海鮮（四） 118

4.6 習題及實驗 120

第5章 依賴注入 121

5.1 依賴注入原理 121

5.2 使用函數(shù)實現(xiàn)依賴注入 122

5.3 使用類實現(xiàn)依賴注入 124

5.4 依賴注入的嵌套 125

5.5 在裝飾器中使用依賴注入 127

5.6 依賴項中的yield 129

5.7 依賴類的可調用實例 131

5.8 案例：三酷貓賣海鮮（五） 133

5.9 習題及實驗 134

第6章 數(shù)據(jù)庫操作 135

6.1 SQLAlchemy基本操作 135

6.1.1 安裝和連接 136

6.1.2 定義數(shù)據(jù)模型 137

6.1.3 定義關聯(lián)關系 139

6.1.4 CRUD操作 143

6.1.5 直接使用SQL 145

6.2 連接MySQL 146

6.2.1 安裝數(shù)據(jù)庫驅動 146

6.2.2 創(chuàng)建項目并連接SQLAlchemy 146

6.2.3 創(chuàng)建SQLAlchemy數(shù)據(jù)庫模型 147

6.2.4 創(chuàng)建Pydantic數(shù)據(jù)模型 148

6.2.5 實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作 149

6.2.6 實現(xiàn)FastAPI請求函數(shù) 151

6.3 連接MongoDB 154

6.3.1 安裝MongoDB 155

6.3.2 安裝數(shù)據(jù)庫驅動 157

6.3.3 實現(xiàn)MongoDB中的數(shù)據(jù)操作 158

6.4 連接Redis 160

6.4.1 安裝Redis 161

6.4.2 安裝數(shù)據(jù)庫驅動 162

6.4.3 實現(xiàn)Redis中的數(shù)據(jù)操作 163

6.5 案例：三酷貓賣海鮮（六） 165

6.6 習題及實驗 167

第7章 安全機制 169

7.1 安全機制基本功能 169

7.2 添加基于OAuth 2的安全機制 171

7.3 實現(xiàn)基于OAuth 2的安全機制 172

7.3.1 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫應用 173

7.3.2 增加注冊用戶功能 175

7.3.3 生成令牌 178

7.3.4 增加用戶登錄功能 178

7.3.5 獲取當前登錄用戶數(shù)據(jù) 180

7.4 習題及實驗 182

第8章 異步技術 183

8.1 基本概念 183

8.1.1 進程/線程 183

8.1.2 阻塞/非阻塞 184

8.1.3 同步/異步 185

8.1.4 并發(fā)/并行 185

8.1.5 GIL 185

8.2 協(xié)程 186

8.2.1 事件循環(huán)加回調 186

8.2.2 基于生成器的協(xié)程 186

8.2.3 使用yield from 改進協(xié)程 187

8.2.4 原生協(xié)程 187

8.3 Asyncio庫介紹 187

8.3.1 事件循環(huán) 188

8.3.2 協(xié)程 188

8.3.3 Future對象 189

8.3.4 Task和可等待對象 189

8.4 案例：三酷貓賣海鮮（七） 190

8.5 習題及實驗 191

第9章 企業(yè)應用架構 193

9.1 應用程序和子應用 193

9.1.1 使用環(huán)境變量 193

9.1.2 應用事件處理 197

9.1.3 管理子應用 198

9.1.4 管理外部Web應用 200

9.2 應用模塊管理 201

9.2.1 路由類 202

9.2.2 應用目錄結構 202

9.3 頁面模板技術 204

9.3.1 Jinja2模板入門 204

9.3.2 管理靜態(tài)文件 206

9.4 案例：三酷貓賣海鮮（八） 207

9.5 習題及實驗 210

第10章 測試與部署 211

10.1 測試工具 211

10.1.1 常規(guī)測試 211

10.1.2 分離測試代碼 214

10.1.3 應用事件測試 215

10.1.4 依賴項測試 216

10.1.5 測試數(shù)據(jù)庫 218

10.1.6 異步測試工具 219

10.2 部署程序 220

10.2.1 virtualenv和pip3 221

10.2.2 部署到Linux服務器 222

10.2.3 部署為后臺進程 223

10.2.4 使用代理服務 225

10.3 案例：三酷貓海鮮項目測試 226

10.4 習題及實驗 227



第2部分 實戰(zhàn)篇

第11章 核酸采集平臺：功能分析與設計 231

11.1 需求分析 231

11.2 系統(tǒng)設計 232

11.2.1 邏輯架構 232

11.2.2 技術架構 233

11.2.3 數(shù)據(jù)架構 234

11.3 任務分工 235

第12章 核酸采集平臺：后端項目 236

12.1 后端項目環(huán)境搭建 236

12.2 后端項目目錄結構 236

12.3 后端項目代碼實現(xiàn) 238

12.3.1 主文件 238

12.3.2 配置文件 239

12.3.3 數(shù)據(jù)庫引擎 239

12.3.4 登錄認證模塊 240

12.3.5 預約模塊 244

12.3.6 登記模塊 247

12.3.7 運行后端項目 250

12.4 后端項目部署 253

12.4.1 準備服務器環(huán)境 254

12.4.2 安裝數(shù)據(jù)庫環(huán)境 254

12.4.3 安裝Python環(huán)境 255

12.4.4 上傳項目文件 255

12.4.5 安裝第三方庫 255

12.4.6 部署為后臺進程 256

12.4.7 驗證部署環(huán)境 256

第13章 核酸采集平臺：前端項目 262

13.1 前端開發(fā)環(huán)境搭建 262

13.2 管理端項目目錄結構 262

13.3 管理端項目代碼實現(xiàn) 263

13.4 管理端項目運行與發(fā)布 270

13.5 移動端項目目錄結構 272

13.6 移動端項目代碼實現(xiàn) 273

13.7 移動端運行與發(fā)布 275

附錄A 在Win 10上安裝MySQL數(shù)據(jù)庫 277

附錄B Vue.js使用介紹 290

附錄C 附贈代碼清單 309

后記 314