FastAPI路由与请求处理进阶指南:解锁企业级API开发黑科技 🔥

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  • 5种高级路由模式(正则路由/权重路由/动态路由)
  • 请求体嵌套与多文件流式上传方案
  • 用依赖注入实现百万级QPS路由的性能优化
  • 11个生产级错误解决方案(含路由冲突/注入漏洞)

第一章:动态路由工程化

1.1 正则表达式路由

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from fastapi import Path


@app.get("/users/{user_id:int}")
async def get_user(
user_id: int = Path(..., regex="^[0-9]{8}$", example=10000001)
):
# 匹配8位数字ID
return db.query(User).filter(User.id == user_id).first()

1.2 权重路由控制

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# 高优先级路由
@app.get("/users/me", priority=100)
async def get_current_user():
...


# 低优先级通用路由
@app.get("/users/{user_id}", priority=10)
async def get_user(user_id: int):
...

第二章:复杂请求处理

2.1 多层嵌套请求体

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class Address(BaseModel):
street: str
city: str


class UserProfile(BaseModel):
name: str
addresses: list[Address]


@app.post("/users")
async def create_user(profile: UserProfile):
# 自动解析嵌套结构
db.save(profile.dict())

2.2 大文件分片上传

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from fastapi import UploadFile, File


@app.post("/upload")
async def upload_large_file(
chunk: UploadFile = File(...),
chunk_number: int = Form(...)
):
with open(f"temp_{chunk_number}", "wb") as buffer:
content = await chunk.read()
buffer.write(content)
return {"received_chunks": chunk_number + 1}

第三章:路由性能调优

3.1 依赖注入缓存策略

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from fastapi import Depends


def get_db():
# 数据库连接池
return DatabasePool()


@app.get("/products")
async def list_products(
page: int = 1,
db: Database = Depends(get_db)
):
return db.query(Product).paginate(page)

3.2 路由惰性加载

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# 按需加载路由模块
from fastapi import APIRouter

order_router = APIRouter()


@order_router.get("/")
async def list_orders():
...


app.include_router(order_router, prefix="/orders")

第四章:安全加固实战

4.1 路由级速率限制

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from fastapi_limiter import Limiter

limiter = Limiter(key_func=get_remote_address)


@app.get("/api/data", dependencies=[Depends(limiter.limit("100/min"))])
async def sensitive_data():
return generate_report()

4.2 SQL注入终极防御

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# 危险:直接拼接
@app.get("/users")
async def unsafe_query(name: str):
query = f"SELECT * FROM users WHERE name = '{name}'"


# 安全:参数化查询
@app.get("/users")
async def safe_query(name: str = Query(...)):
query = "SELECT * FROM users WHERE name = :name"
params = {"name": name}
return db.execute(query, params)

课后超级实验室

任务1:设计商品SKU路由系统

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# 要求:
# 1. 支持SKU编码校验(格式:ABC-12345)
# 2. 实现库存实时扣减
# 3. 处理高并发冲突
@app.put("/skus/{sku_code}")
async def update_sku(sku_code: str, stock: int):
# 你的代码

任务2:优化订单查询性能

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# 原代码
@app.get("/orders")
async def list_orders():
return db.query(Order).all()

# 优化目标:响应时间 <100ms(提示:添加缓存索引)

错误诊疗室

错误现象原因解决方案
422 Unprocessable Entity嵌套模型校验失败使用try-except包裹模型解析
404 Not Found路由优先级冲突调整priority参数或路由顺序
500 Internal Error异步未await检查所有IO操作是否使用async/await

结语

您已掌握从基础路由到企业级架构的全套技能。立即用 uvicorn main:app --reload 启动您的高性能API服务吧!🚀


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