diff --git a/README.md b/README.md index aff64d3..e329e58 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -5,6 +5,8 @@ For the last several years in production, we have been making good and bad decisions that impacted our developer experience dramatically. Some of them are worth sharing. +*[简体中文](./README_ZH.md)* + ## Contents - [Project Structure](#project-structure) - [Async Routes](#async-routes) diff --git a/README_ZH.md b/README_ZH.md new file mode 100755 index 0000000..eff2b2b --- /dev/null +++ b/README_ZH.md @@ -0,0 +1,852 @@ +# Fast Api最佳实践指南 + +这是我在初创公司使用的一系列最佳实践和约定。 + +在过去几年的生产实践中，我们做过一些好的和不好的决策，这些决策极大地影响了开发者体验。其中一些经验值得分享。 + +## 目录 +- [Fast Api最佳实践指南](#fast-api最佳实践指南) + - [目录](#目录) + - [项目结构](#项目结构) + - [异步路由](#异步路由) + - [I/O密集型任务](#io密集型任务) + - [CPU密集型任务](#cpu密集型任务) + - [Pydantic](#pydantic) + - [大量使用Pydantic](#大量使用pydantic) + - [自定义基础模型](#自定义基础模型) + - [拆分Pydantic BaseSettings](#拆分pydantic-basesettings) + - [依赖项](#依赖项) + - [超越依赖注入](#超越依赖注入) + - [链式依赖](#链式依赖) + - [拆分并复用依赖项。依赖调用会被缓存](#拆分并复用依赖项依赖调用会被缓存) + - [优先使用`async`依赖项](#优先使用async依赖项) + - [其他](#其他) + - [遵循REST规范](#遵循rest规范) + - [FastAPI响应序列化](#fastapi响应序列化) + - [如果必须使用同步SDK，请在线程池中运行它。](#如果必须使用同步sdk请在线程池中运行它) + - [ValueErrors可能会变成Pydantic ValidationError](#valueerrors可能会变成pydantic-validationerror) + - [文档](#文档) + - [迁移工具Alembic](#迁移工具alembic) + - [设置数据库键命名约定](#设置数据库键命名约定) + - [SQL优先，Pydantic次之](#sql优先pydantic次之) + - [从一开始就设置异步测试客户端](#从一开始就设置异步测试客户端) + - [使用ruff](#使用ruff) + - [额外部分](#额外部分) + +## 项目结构 + +项目结构有很多种，但最好的结构是一致、直观且没有意外的。 + +许多示例项目和教程按文件类型（如crud、routers、models）划分项目，这种方式对于微服务或范围较小的项目很有效。但是，这种方法并不适合我们这个包含许多领域和模块的单体应用。 + +我发现对于这类情况，更具可扩展性和可演进性的结构是受Netflix的[Dispatch](https://github.com/Netflix/dispatch)启发，并做了一些小修改。 + +``` +fastapi-project +├── alembic/ +├── src +│ ├── auth +│ │ ├── router.py +│ │ ├── schemas.py # pydantic模型 +│ │ ├── models.py # 数据库模型 +│ │ ├── dependencies.py +│ │ ├── config.py # 本地配置 +│ │ ├── constants.py +│ │ ├── exceptions.py +│ │ ├── service.py +│ │ └── utils.py +│ ├── aws +│ │ ├── client.py # 用于外部服务通信的客户端模型 +│ │ ├── schemas.py +│ │ ├── config.py +│ │ ├── constants.py +│ │ ├── exceptions.py +│ │ └── utils.py +│ └── posts +│ │ ├── router.py +│ │ ├── schemas.py +│ │ ├── models.py +│ │ ├── dependencies.py +│ │ ├── constants.py +│ │ ├── exceptions.py +│ │ ├── service.py +│ │ └── utils.py +│ ├── config.py # 全局配置 +│ ├── models.py # 全局模型 +│ ├── exceptions.py # 全局异常 +│ ├── pagination.py # 全局模块，如分页 +│ ├── database.py # 数据库连接相关内容 +│ └── main.py +├── tests/ +│ ├── auth +│ ├── aws +│ └── posts +├── templates/ +│ └── index.html +├── requirements +│ ├── base.txt +│ ├── dev.txt +│ └── prod.txt +├── .env +├── .gitignore +├── logging.ini +└── alembic.ini +``` + +``` +1. 将所有领域目录存储在`src`文件夹中 + 1. `src/` - 应用的最高级别，包含通用模型、配置和常量等。 + 2. `src/main.py` - 项目的根文件，用于初始化FastAPI应用 + +2. 每个包都有自己的路由、模式、模型等。 + 1. `router.py` - 每个模块的核心，包含所有端点 + 2. `schemas.py` - 用于pydantic模型 + 3. `models.py` - 用于数据库模型 + 4. `service.py` - 模块特定的业务逻辑 + 5. `dependencies.py` - 路由依赖项 + 6. `constants.py` - 模块特定的常量和错误代码 + 7. `config.py` - 例如环境变量 + 8. `utils.py` - 非业务逻辑函数，例如响应规范化、数据丰富等 + 9. `exceptions.py` - 模块特定的异常，例如`PostNotFound`、`InvalidUserData` + +3. 当包需要其他包的服务、依赖项或常量时，使用显式的模块名导入 +```python +from src.auth import constants as auth_constants +from src.notifications import service as notification_service +from src.posts.constants import ErrorCode as PostsErrorCode # 以防每个包的constants模块中都有标准的ErrorCode +``` + +## 异步路由 + +FastAPI首先是一个异步框架。它设计用于处理异步I/O操作，这也是它如此快速的原因。 + +然而，FastAPI并不限制你只能使用`async`路由，开发者也可以使用同步路由。这可能会让初学者误以为它们是一样的，但实际上并非如此。 + +### I/O密集型任务 + +在底层，FastAPI可以有效地处理异步和同步I/O操作。 + +- FastAPI在线程池中运行同步路由，阻塞的I/O操作不会阻止事件循环执行任务。 +- 如果路由定义为`async`，那么它会通过`await`正常调用，FastAPI相信你只会执行非阻塞的I/O操作。 + +需要注意的是，如果你违反了这种信任，在异步路由中执行阻塞操作，事件循环将无法在阻塞操作完成之前运行后续任务。 + +```python +import asyncio +import time + +from fastapi import APIRouter + +router = APIRouter() + +@router.get("/terrible-ping") +async def terrible_ping(): + time.sleep(10) # 10秒的I/O阻塞操作，整个进程都会被阻塞 + + return {"pong": True} + +@router.get("/good-ping") +def good_ping(): + time.sleep(10) # 10秒的I/O阻塞操作，但在单独的线程中运行整个`good_ping`路由 + + return {"pong": True} + +@router.get("/perfect-ping") +async def perfect_ping(): + await asyncio.sleep(10) # 非阻塞I/O操作 + + return {"pong": True} +``` + +**当我们调用时会发生什么：** + +1. `GET /terrible-ping` + 1. FastAPI服务器接收请求并开始处理 + 2. 服务器的事件循环和队列中的所有任务都将等待`time.sleep()`完成 + 1. 服务器认为`time.sleep()`不是I/O任务，所以会等待它完成 + 2. 等待期间，服务器不会接受任何新请求 + 3. 服务器返回响应。 + 1. 响应之后，服务器开始接受新请求 +2. `GET /good-ping` + 1. FastAPI服务器接收请求并开始处理 + 2. FastAPI将整个路由`good_ping`发送到线程池，工作线程将在那里运行该函数 + 3. 在`good_ping`执行期间，事件循环从队列中选择下一个任务并处理它们（例如接受新请求、调用数据库） + - 独立于主线程（即我们的FastAPI应用），工作线程将等待`time.sleep`完成。 + - 同步操作只阻塞子线程，而不是主线程。 + 4. 当`good_ping`完成工作后，服务器向客户端返回响应 +3. `GET /perfect-ping` + 1. FastAPI服务器接收请求并开始处理 + 2. FastAPI等待`asyncio.sleep(10)` + 3. 事件循环从队列中选择下一个任务并处理它们（例如接受新请求、调用数据库） + 4. 当`asyncio.sleep(10)`完成后，服务器完成路由的执行并向客户端返回响应 + +> [!WARNING] +关于线程池的注意事项： +> +> - 线程比协程需要更多资源，因此它们不像异步I/O操作那样轻量。 +> - 线程池的线程数量是有限的，也就是说，你可能会耗尽线程，导致应用变慢。[了解更多](https://github.com/Kludex/fastapi-tips?tab=readme-ov-file#2-be-careful-with-non-async-functions)（外部链接） + +### CPU密集型任务 + +第二个需要注意的是，非阻塞的可等待对象或发送到线程池的操作必须是I/O密集型任务（例如打开文件、数据库调用、外部API调用）。 + +- 等待CPU密集型任务（例如繁重的计算、数据处理、视频转码）是没有意义的，因为CPU必须工作才能完成这些任务，而I/O操作是外部的，服务器在等待这些操作完成时什么也不做，因此它可以处理下一个任务。 +- 在其他线程中运行CPU密集型任务也不是有效的，因为[GIL（全局解释器锁）](https://realpython.com/python-gil/)的存在。简而言之，GIL只允许一个线程同时工作，这使得它对CPU任务毫无用处。 +- 如果你想优化CPU密集型任务，你应该将它们发送到另一个进程中的工作节点。 + +**困惑用户的相关StackOverflow问题** + +1. [https://stackoverflow.com/questions/62976648/architecture-flask-vs-fastapi/70309597#70309597](https://stackoverflow.com/questions/62976648/architecture-flask-vs-fastapi/70309597#70309597) + - 在这里你也可以查看[我的回答](https://stackoverflow.com/a/70309597/6927498) +2. [https://stackoverflow.com/questions/65342833/fastapi-uploadfile-is-slow-compared-to-flask](https://stackoverflow.com/questions/65342833/fastapi-uploadfile-is-slow-compared-to-flask) +3. [https://stackoverflow.com/questions/71516140/fastapi-runs-api-calls-in-serial-instead-of-parallel-fashion](https://stackoverflow.com/questions/71516140/fastapi-runs-api-calls-in-serial-instead-of-parallel-fashion) + +## Pydantic + +### 大量使用Pydantic + +Pydantic有丰富的功能来验证和转换数据。 + +除了常规功能（如带有默认值的必填和非必填字段），Pydantic还有内置的综合数据处理工具，如正则表达式、枚举、字符串操作、电子邮件验证等。 + +```python +from enum import Enum +from pydantic import AnyUrl, BaseModel, EmailStr, Field + +class MusicBand(str, Enum): + AEROSMITH = "AEROSMITH" + QUEEN = "QUEEN" + ACDC = "AC/DC" + +class UserBase(BaseModel): + first_name: str = Field(min_length=1, max_length=128) + username: str = Field(min_length=1, max_length=128, pattern="^[A-Za-z0-9-_]+$") + email: EmailStr + age: int = Field(ge=18, default=None) # 必须大于或等于18 + favorite_band: MusicBand | None = None # 只允许输入"AEROSMITH"、"QUEEN"、"AC/DC"值 + website: AnyUrl | None = None +``` + +### 自定义基础模型 + +拥有一个可控制的全局基础模型允许我们自定义应用中的所有模型。例如，我们可以强制使用标准的 datetime 格式，或者为基础模型的所有子类引入一个通用方法。 + +```python +from datetime import datetime +from zoneinfo import ZoneInfo + +from fastapi.encoders import jsonable_encoder +from pydantic import BaseModel, ConfigDict + +def datetime_to_gmt_str(dt: datetime) -> str: + if not dt.tzinfo: + dt = dt.replace(tzinfo=ZoneInfo("UTC")) + + return dt.strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%S%z") + +class CustomModel(BaseModel): + model_config = ConfigDict( + json_encoders={datetime: datetime_to_gmt_str}, + populate_by_name=True, + ) + + def serializable_dict(self, **kwargs): + """返回仅包含可序列化字段的字典。""" + default_dict = self.model_dump() + + return jsonable_encoder(default_dict) +``` + +在上面的例子中，我们决定创建一个全局基础模型，它： + +- 将所有datetime字段序列化为具有显式时区的标准格式 +- 提供一个方法来返回仅包含可序列化字段的字典 + +### 拆分Pydantic BaseSettings + +BaseSettings是读取环境变量的一项伟大创新，但为整个应用使用单个BaseSettings随着时间的推移可能会变得混乱。为了提高可维护性和组织性，我们将BaseSettings拆分到不同的模块和领域中。 + +```python +# src.auth.config +from datetime import timedelta + +from pydantic_settings import BaseSettings + +class AuthConfig(BaseSettings): + JWT_ALG: str + JWT_SECRET: str + JWT_EXP: int = 5 # 分钟 + + REFRESH_TOKEN_KEY: str + REFRESH_TOKEN_EXP: timedelta = timedelta(days=30) + + SECURE_COOKIES: bool = True + +auth_settings = AuthConfig() + +# src.config +from pydantic import PostgresDsn, RedisDsn, model_validator +from pydantic_settings import BaseSettings + +from src.constants import Environment + +class Config(BaseSettings): + DATABASE_URL: PostgresDsn + REDIS_URL: RedisDsn + + SITE_DOMAIN: str = "myapp.com" + + ENVIRONMENT: Environment = Environment.PRODUCTION + + SENTRY_DSN: str | None = None + + CORS_ORIGINS: list[str] + CORS_ORIGINS_REGEX: str | None = None + CORS_HEADERS: list[str] + + APP_VERSION: str = "1.0" + +settings = Config() +``` + +## 依赖项 + +### 超越依赖注入 + +Pydantic是一个很棒的模式验证器，但对于涉及调用数据库或外部服务的复杂验证，它还不够。 + +FastAPI文档主要将依赖项展示为端点的依赖注入，但它们也非常适合请求验证。 + +依赖项可用于根据数据库约束验证数据（例如，检查电子邮件是否已存在、确保找到用户等）。 + +```python +# dependencies.py +async def valid_post_id(post_id: UUID4) -> dict[str, Any]: + post = await service.get_by_id(post_id) + if not post: + raise PostNotFound() + + return post + +# router.py +@router.get("/posts/{post_id}", response_model=PostResponse) +async def get_post_by_id(post: dict[str, Any] = Depends(valid_post_id)): + return post + +@router.put("/posts/{post_id}", response_model=PostResponse) +async def update_post( + update_data: PostUpdate, + post: dict[str, Any] = Depends(valid_post_id), +): + updated_post = await service.update(id=post["id"], data=update_data) + return updated_post + +@router.get("/posts/{post_id}/reviews", response_model=list[ReviewsResponse]) +async def get_post_reviews(post: dict[str, Any] = Depends(valid_post_id)): + post_reviews = await reviews_service.get_by_post_id(post["id"]) + return post_reviews +``` + +如果我们没有将数据验证放入依赖项中，我们将不得不为每个端点验证`post_id`是否存在，并为每个端点编写相同的测试。 + +### 链式依赖 + +依赖项可以使用其他依赖项，避免类似逻辑的代码重复。 + +```python +# dependencies.py +from fastapi.security import OAuth2PasswordBearer +from jose import JWTError, jwt + +async def valid_post_id(post_id: UUID4) -> dict[str, Any]: + post = await service.get_by_id(post_id) + if not post: + raise PostNotFound() + + return post + +async def parse_jwt_data( + token: str = Depends(OAuth2PasswordBearer(tokenUrl="/auth/token")) +) -> dict[str, Any]: + try: + payload = jwt.decode(token, "JWT_SECRET", algorithms=["HS256"]) + except JWTError: + raise InvalidCredentials() + + return {"user_id": payload["id"]} + +async def valid_owned_post( + post: dict[str, Any] = Depends(valid_post_id), + token_data: dict[str, Any] = Depends(parse_jwt_data), +) -> dict[str, Any]: + if post["creator_id"] != token_data["user_id"]: + raise UserNotOwner() + + return post + +# router.py +@router.get("/users/{user_id}/posts/{post_id}", response_model=PostResponse) +async def get_user_post(post: dict[str, Any] = Depends(valid_owned_post)): + return +``` + +### 拆分并复用依赖项。依赖调用会被缓存 + +依赖项可以多次复用，并且它们不会被重新计算——FastAPI默认在请求的范围内缓存依赖项的结果，也就是说，如果`valid_post_id`在一个路由中被多次调用，它只会被调用一次。 + +了解这一点后，我们可以将依赖项拆分为多个更小的函数，这些函数在更小的领域上运行，并且更容易在其他路由中复用。 + +例如，在下面的代码中，我们三次使用`parse_jwt_data`： + +1. `valid_owned_post` +2. `valid_active_creator` +3. `get_user_post` + +但`parse_jwt_data`只在第一次调用时被调用一次。 + +```python +# dependencies.py +from fastapi import BackgroundTasks +from fastapi.security import OAuth2PasswordBearer +from jose import JWTError, jwt + +async def valid_post_id(post_id: UUID4) -> Mapping: + post = await service.get_by_id(post_id) + if not post: + raise PostNotFound() + + return post + +async def parse_jwt_data( + token: str = Depends(OAuth2PasswordBearer(tokenUrl="/auth/token")) +) -> dict: + try: + payload = jwt.decode(token, "JWT_SECRET", algorithms=["HS256"]) + except JWTError: + raise InvalidCredentials() + + return {"user_id": payload["id"]} + +async def valid_owned_post( + post: Mapping = Depends(valid_post_id), + token_data: dict = Depends(parse_jwt_data), +) -> Mapping: + if post["creator_id"] != token_data["user_id"]: + raise UserNotOwner() + + return post + +async def valid_active_creator( + token_data: dict = Depends(parse_jwt_data), +): + user = await users_service.get_by_id(token_data["user_id"]) + if not user["is_active"]: + raise UserIsBanned() + + if not user["is_creator"]: + raise UserNotCreator() + + return user + + +# router.py +@router.get("/users/{user_id}/posts/{post_id}", response_model=PostResponse) +async def get_user_post( + worker: BackgroundTasks, + post: Mapping = Depends(valid_owned_post), + user: Mapping = Depends(valid_active_creator), +): + """Get post that belong the active user.""" + worker.add_task(notifications_service.send_email, user["id"]) + return post +``` + +### 优先使用`async`依赖项 + +FastAPI同时支持同步和异步依赖项，当你不需要等待任何东西时，很容易会想使用同步依赖项，但这可能不是最佳选择。 + +与路由一样，同步依赖项在线程池中运行。这里的线程也有代价和限制，如果只是进行小的非I/O操作，这些代价和限制是多余的。 + +[了解更多](https://github.com/Kludex/fastapi-tips?tab=readme-ov-file#9-your-dependencies-may-be-running-on-threads)（外部链接） + +## 其他 + +### 遵循REST规范 + +开发RESTful API可以更轻松地在如下路由中复用依赖项： + +1. `GET /courses/:course_id` +2. `GET /courses/:course_id/chapters/:chapter_id/lessons` +3. `GET /chapters/:chapter_id` + +唯一需要注意的是必须在路径中使用相同的变量名： + +- 如果你有两个端点`GET /profiles/:profile_id`和`GET /creators/:creator_id`，它们都验证给定的`profile_id`是否存在，但`GET /creators/:creator_id`还检查该个人资料是否是创作者，那么最好将`creator_id`路径变量重命名为`profile_id`并链接这两个依赖项。 + +```python +# src.profiles.dependencies +async def valid_profile_id(profile_id: UUID4) -> Mapping: + profile = await service.get_by_id(profile_id) + if not profile: + raise ProfileNotFound() + + return profile + +# src.creators.dependencies +async def valid_creator_id(profile: Mapping = Depends(valid_profile_id)) -> Mapping: + if not profile["is_creator"]: + raise ProfileNotCreator() + + return profile + +# src.profiles.router.py +@router.get("/profiles/{profile_id}", response_model=ProfileResponse) +async def get_user_profile_by_id(profile: Mapping = Depends(valid_profile_id)): + """Get profile by id.""" + return profile + +# src.creators.router.py +@router.get("/creators/{profile_id}", response_model=ProfileResponse) +async def get_user_profile_by_id( + creator_profile: Mapping = Depends(valid_creator_id) +): + """Get creator's profile by id.""" + return creator_profile + +``` + +### FastAPI响应序列化 + +你可能认为可以返回与路由的`response_model`匹配的Pydantic对象来进行一些优化，但你错了。 + +FastAPI首先使用其`jsonable_encoder`将该pydantic对象转换为字典，然后使用你的`response_model`验证数据，最后才将你的对象序列化为JSON。 + +这意味着你的Pydantic模型对象会被创建两次： + +- 第一次，当你显式创建它以从路由返回时。 +- 第二次，FastAPI隐式创建它以根据response_model验证响应数据。 + +```python +from fastapi import FastAPI +from pydantic import BaseModel, root_validator + +app = FastAPI() + +class ProfileResponse(BaseModel): + @model_validator(mode="after") + def debug_usage(self): + print("created pydantic model") + + return self + +@app.get("/", response_model=ProfileResponse) +async def root(): + return ProfileResponse() + +``` + +**日志输出：** + +``` +[INFO] [2022-08-28 12:00:00.000000] created pydantic model +[INFO] [2022-08-28 12:00:00.000020] created pydantic model + +``` + +### 如果必须使用同步SDK，请在线程池中运行它。 + +如果你必须使用一个库与外部服务交互，并且它不是异步的，那么在外部工作线程中进行HTTP调用。 + +我们可以使用starlette中著名的`run_in_threadpool`。 + +```python +from fastapi import FastAPI +from fastapi.concurrency import run_in_threadpool +from my_sync_library import SyncAPIClient + +app = FastAPI() + +@app.get("/") +async def call_my_sync_library(): + my_data = await service.get_my_data() + + client = SyncAPIClient() + await run_in_threadpool(client.make_request, data=my_data) +``` + +### ValueErrors可能会变成Pydantic ValidationError + +如果你在直接面向客户端的Pydantic模式中引发`ValueError`，它将向用户返回一个详细的响应。 + +```python +# src.profiles.schemas +from pydantic import BaseModel, field_validator + +class ProfileCreate(BaseModel): + username: str + + @field_validator("password", mode="after") + @classmethod + def valid_password(cls, password: str) -> str: + if not re.match(STRONG_PASSWORD_PATTERN, password): + raise ValueError( + "Password must contain at least " + "one lower character, " + "one upper character, " + "digit or " + "special symbol" + ) + + return password + +# src.profiles.routes +from fastapi import APIRouter + +router = APIRouter() + +@router.post("/profiles") +async def get_creator_posts(profile_data: ProfileCreate): + pass +``` + +**响应示例：** + + + +### 文档 + +1. 除非你的API是公共的，否则默认隐藏文档。只在选定的环境中显式显示它。 + +```python +from fastapi import FastAPI +from starlette.config import Config + +config = Config(".env") # parse .env file for env variables + +ENVIRONMENT = config("ENVIRONMENT") # get current env name +SHOW_DOCS_ENVIRONMENT = ("local", "staging") # explicit list of allowed envs + +app_configs = {"title": "My Cool API"} +if ENVIRONMENT not in SHOW_DOCS_ENVIRONMENT: + app_configs["openapi_url"] = None # set url for docs as null + +app = FastAPI(**app_configs) +``` + +1. 帮助FastAPI生成易于理解的文档 + 1. 设置`response_model`、`status_code`、`description`等。 + 2. 如果模型和状态不同，使用`responses`路由属性为不同的响应添加文档 + +```python +from fastapi import APIRouter, status + +router = APIRouter() + +@router.post( + "/endpoints", + response_model=DefaultResponseModel, # default response pydantic model + status_code=status.HTTP_201_CREATED, # default status code + description="Description of the well documented endpoint", + tags=["Endpoint Category"], + summary="Summary of the Endpoint", + responses={ + status.HTTP_200_OK: { + "model": OkResponse, # custom pydantic model for 200 response + "description": "Ok Response", + }, + status.HTTP_201_CREATED: { + "model": CreatedResponse, # custom pydantic model for 201 response + "description": "Creates something from user request", + }, + status.HTTP_202_ACCEPTED: { + "model": AcceptedResponse, # custom pydantic model for 202 response + "description": "Accepts request and handles it later", + }, + }, +) +async def documented_route(): + pass +``` + +将生成如下文档： + + + +**设置数据库键命名约定** + +根据数据库的约定显式设置索引命名比使用sqlalchemy的默认命名方式更好。 + +```jsx +from sqlalchemy import MetaData + +POSTGRES_INDEXES_NAMING_CONVENTION = { + "ix": "%(column_0_label)s_idx", + "uq": "%(table_name)s_%(column_0_name)s_key", + "ck": "%(table_name)s_%(constraint_name)s_check", + "fk": "%(table_name)s_%(column_0_name)s_fkey", + "pk": "%(table_name)s_pkey", +} +metadata = MetaData(naming_convention=POSTGRES_INDEXES_NAMING_CONVENTION) +``` + +### 迁移工具Alembic + +1. 迁移必须是静态的且可回滚的。如果你的迁移依赖于动态生成的数据，那么确保只有数据本身是动态的，而不是其结构。 +2. 生成具有描述性名称和slug的迁移。slug是必需的，应该解释所做的更改。 +3. 为新迁移设置人类可读的文件模板。我们使用`date*_*slug*.py`模式，例如`2022-08-24_post_content_idx.py` + +``` +# alembic.ini +file_template = %%(year)d-%%(month).2d-%%(day).2d_%%(slug)s +``` + +### 设置数据库键命名约定 + +保持名称的一致性很重要。我们遵循的一些规则： + +1. 小写蛇形命名（lower_case_snake） +2. 单数形式（例如`post`、`post_like`、`user_playlist`） +3. 用模块前缀对类似的表进行分组，例如`payment_account`、`payment_bill`、`post`、`post_like` +4. 在表之间保持一致，但具体命名也可以，例如 + 1. 在所有表中使用`profile_id`，但如果其中一些表只需要作为创作者的个人资料，则使用`creator_id` + 2. 在`post_like`、`post_view`等抽象表中使用`post_id`，但在相关模块中使用具体命名，如`chapters.course_id`中的`course_id` +5. datetime类型字段使用`_at`后缀 +6. date类型字段使用`_date`后缀 + +### SQL优先，Pydantic次之 + +- 通常，数据库处理数据的速度比CPython快得多，也更简洁。 +- 最好使用SQL进行所有复杂的连接和简单的数据操作。 +- 最好在数据库中为具有嵌套对象的响应聚合JSON。 + +```python +# src.posts.service +from typing import Any + +from pydantic import UUID4 +from sqlalchemy import desc, func, select, text +from sqlalchemy.sql.functions import coalesce + +from src.database import database, posts, profiles, post_review, products + +async def get_posts( + creator_id: UUID4, *, limit: int = 10, offset: int = 0 +) -> list[dict[str, Any]]: + select_query = ( + select( + ( + posts.c.id, + posts.c.slug, + posts.c.title, + func.json_build_object( + text("'id', profiles.id"), + text("'first_name', profiles.first_name"), + text("'last_name', profiles.last_name"), + text("'username', profiles.username"), + ).label("creator"), + ) + ) + .select_from(posts.join(profiles, posts.c.owner_id == profiles.c.id)) + .where(posts.c.owner_id == creator_id) + .limit(limit) + .offset(offset) + .group_by( + posts.c.id, + posts.c.type, + posts.c.slug, + posts.c.title, + profiles.c.id, + profiles.c.first_name, + profiles.c.last_name, + profiles.c.username, + profiles.c.avatar, + ) + .order_by( + desc(coalesce(posts.c.updated_at, posts.c.published_at, posts.c.created_at)) + ) + ) + + return await database.fetch_all(select_query) + +# src.posts.schemas +from typing import Any + +from pydantic import BaseModel, UUID4 + + +class Creator(BaseModel): + id: UUID4 + first_name: str + last_name: str + username: str + +class Post(BaseModel): + id: UUID4 + slug: str + title: str + creator: Creator + + +# src.posts.router +from fastapi import APIRouter, Depends + +router = APIRouter() + +@router.get("/creators/{creator_id}/posts", response_model=list[Post]) +async def get_creator_posts(creator: dict[str, Any] = Depends(valid_creator_id)): + posts = await service.get_posts(creator["id"]) + + return posts +``` + +### 从一开始就设置异步测试客户端 + +使用数据库编写集成测试很可能在将来导致混乱的事件循环错误。立即设置异步测试客户端，例如[httpx](https://github.com/encode/starlette/issues/652) + +```python +import pytest +from async_asgi_testclient import TestClient + +from src.main import app # inited FastAPI app + +@pytest.fixture +async def client() -> AsyncGenerator[TestClient, None]: + host, port = "127.0.0.1", "9000" + + async with AsyncClient(transport=ASGITransport(app=app, client=(host, port)), base_url="http://test") as client: + yield client + +@pytest.mark.asyncio +async def test_create_post(client: TestClient): + resp = await client.post("/posts") + + assert resp.status_code == 201 +``` + +除非你有同步数据库连接（抱歉？）或者不打算编写集成测试。 + +### 使用ruff + +有了代码检查工具，你可以忘记代码格式化，专注于编写业务逻辑。 + +[Ruff](https://github.com/astral-sh/ruff)是一个“速度极快”的新代码检查工具，它替代了black、autoflake、isort，并支持600多个检查规则。 + +使用pre-commit钩子是一种流行的最佳实践，但对我们来说，只使用脚本就足够了。 + +```bash +#!/bin/sh -e +set -x + +ruff check --fix src +ruff format src +``` + +## 额外部分 + +一些非常善良的人分享了他们自己的经验和最佳实践，绝对值得一读。 + +查看项目的[issues（问题）](https://github.com/zhanymkanov/fastapi-best-practices/issues)部分。 + +例如，[lowercase00](https://github.com/zhanymkanov/fastapi-best-practices/issues/4)详细描述了他们在权限和认证、基于类的服务和视图、任务队列、自定义响应序列化器、使用dynaconf进行配置等方面的最佳实践。 + +如果你有关于使用FastAPI的经验要分享，无论是好是坏，都非常欢迎创建一个新的issue。我们很乐意阅读它。 \ No newline at end of file