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[Python] 用Python构建API的八大流行框架

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发表于 2021-10-10 09:37:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
       凭借着平缓的学习曲线和简单直接的语法,Python在全球范围内的受欢迎程度,正在呈指数级增长。该编码语言往往可以被用于Web开发、软件开发、数学计算、系统脚本、以及几乎所有其他的领域。作为开发人员的首选语言,人们除了得益于它的跨平台兼容性和代码的压缩能力,还可以通过Python框架,创建出强大的应用程序编程接口(API)。' F( {' T6 k. ?! Q% C
什么是API?1 z* T) l9 G# d) N6 p, V$ Z
       API可谓互联网上所有其他平台背后的引擎。它们可以协助不同的应用程序,在后台相互通信,并保持彼此的联系。您可以想象自己在一家餐厅里,手里拿着一份后厨可以烹制的所有菜肴的菜单。那么,接单系统在接受到您的订单后,会将其传递给后端进行处理。后台完成后,系统会从后端获取“烹饪好的食物”并发送给用户。这便是API的基本作用:帮助用户和系统进行沟通。
! G. |6 a9 m# I  A* w8 J9 n7 k% g下面,让我们来看看八种可用于构建API的优秀Python框架:( v  k' q8 H& Z5 G  j! N& b
1. Django REST
: O  j; h1 d1 ?9 z: g  J 1.jpg
7 X5 ~; J! }0 z3 r       Django REST为开发人员提供了丰富的功能与选择。其中,Representational State Transfer(REST)是一种基于Web的架构系统,可用于数据通信。REST的功能包括:一组可浏览的Web API、多个简化了的API开发过程、以及内置的身份验证策略。我们可以使用单个PIP命令,来轻松地安装Django REST。当然,在安装Django REST之前,请确保在您的系统上已安装了Python 3.5或更高的版本。+ y/ k9 y$ G5 N, x3 {* z
       Django REST不但可以提供便捷的ORM和非ORM源的序列化功能,而且该框架受到了 Red Hat、Mozilla和Heroku等流行组织的信任,以及各大活跃社区开发人员的持续支持。5 V6 _9 q, @& |- o4 B
2. Flask Restful( Z4 a/ u' @8 v% |
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0 n' a" q( p2 T0 r       顾名思义,Flask Restful是为了简化和加速API开发过程,而量身定制的。作为轻量级的Python框架,它只需要几个命令,就可以完成API的构建。可以说,作为公认的API工具,Flask能提供直接易用的API开发体验。此外,Flask相对于格式化的字段模块、以及marshal_with()装饰器(decorator)等数据字段,也非常方便。7 m9 _. ^. y, q6 Y! Y
       作为一个带有各种常见API特性的全栈式Python框架工具,Flask通过使用representation()装饰器,提供了诸如:XML、CSV和HTML多种数据的表示。
6 y4 k& u( v$ e  h; p       当然,你若想流畅地运行Flask,则需要在自己的机器上,事先安装好PyPy 2.7、或 Python 3.5及其更高的版本。
4 B' L  b% G7 D! z* x3. Falcon6 b+ l  r5 x3 Y7 A) G3 @
3.jpg
4 S2 v/ E* |* [; K  I       作为开发人员的首选工具,Falcon可以被用来创建快速且高性能的API。它符合WSGI(Web服务器网关接口,Python Web Server Gateway Interface),能够与多个服务器和平台相兼容,而且可以通过其面向对象、和基于类的界面,给用户带来无缝的转换体验。: m* F$ r$ Z& {% y
       Falcon使用HTTP和REST架构,来协助创建用户友好的设计。其REST框架通过提供开发调试器,来全面地简化了开发过程。而且,此类调试器能够与其内置的服务器实现良好的配合与协同。% u) o& d# a5 U8 b  U, U% i
       此外,与其他框架不同的是,Falcon的安装过程不但非常简单、直接,并且几乎不需要用户的人工干预。
2 t! f" O& e; a0 p4. Connexion, z, j7 Y" W4 b" s! D4 \3 X1 O
4.jpg $ N7 l( b6 `- l5 c! a' Q
       Connexion能够自动处理HTTPS,并使用OpenAPI的各项规范。也就是说,您既可以基于Python代码生成API规范,又可以遵从OpenAPI规范,采取不同的路线。当然,您必须以YAML格式编写OpenAPI规范,然后映射到Python功能函数的各个端点上,以实现对请求及其端点的自动验证。" M2 x6 _5 x4 b. T- u4 {( \
       Connexion能够使用OAuth 2的授权类型,来处理基于令牌的身份验证。它既自带有Web Swagger Console UI,又允许用户调用某个API的端点。此外,Connexion框架还包含有:API版本控制、有效负载的自动序列化等其他方便的功能。
8 q' x; ~6 O" b. ^( Q0 T5. FastAPI
3 {5 o" D' S; P+ j, m" p/ W8 o 5.jpg 9 V; q1 E$ v# `6 o; G6 W( J
       顾名思义,FastAPI是用于构建API的最快Python框架之一。根据用户的反馈,它可以将开发的速度提高200-300%。目前,FastAPI被广泛地用于构建异步类型的Web应用,并得到了200多名社区贡献者的支持。
/ e& C$ N) p& [& O; t) @- Z       该Web框架不但能够使得开发过程变得快速且简单,还可以提供诸如:交互式API文档和重复性代码消除等,大量成熟的功能。由于是基于Python,因此该框架能将错误率减少约40%。
- @; @/ q1 ^+ s       在FastAPI中,您也可以使用VSCode和PyCharm之类,常见编辑器的自动完成功能。此外,FastAPI框架还具有不限插件支持、以及集成化的安全协议等不错的特性。; x  v2 F6 l% m0 b
6.Hug# p, y" n6 P5 ~- H" }8 W, s
6.jpg
5 f0 d* ?: t( d  ^( t; b5 b       秉承着“一次编写,随处使用”理念的Hug,能够方便用户创建高效的API、本地包和CLI,并将其使用到代码中的任何地方。Hug的高速性能,源于它采用Cython进行编译,以及仅在必要时使用资源。
8 |+ \" [' s6 `! P& V3 q       目前,Hug能够支持Python 3,您可以使用单个PIP命令去安装它。同时,Hug拥有业内最好的API文档。您可以使用内置的hug.test模块,去测试API的完整Python栈。9 c6 v3 u0 J6 _0 r7 ]5 F
7. Eve  L' ~1 l# J: {, T6 t
7.jpg # Z2 H9 R( {* u3 {
       Eve的灵感来自Flask和Cerberus,并吸取了两者的精华。该工具专为那些需要让API的开发过程变得简单、快速和高效的用户,而量身定制。因此,该框架不但非常适合高效地创建中型的Web服务,而且提供了可定制的端点、分页、排序、以及过滤等功能。/ x  ~) A- v6 A8 i+ H9 I2 ^( Z( Z
       总的说来,您在获得其开箱即用的数据验证支持的同时,还能调用Eve的身份验证、缓存、速率限制等高级功能。同时,该工具也增加了对于全方位的CRUD操作、以及跨源资源共享(CORS)功能的广泛支持。此外,您还可以轻松地将Eve与SQL数据库、MongoDB、Elasticsearch、以及Neo4js相集成。
/ O+ {3 W# M) M# t8. Cornice
( R0 ^- f. h5 d( ~ 8.jpg
2 k* J  @5 O6 {% ]8 C$ T       作为基于REST的Pyramid框架,Cornice为构建和记录基于REST的Web服务,提供了各种帮助。当然,它也可以为各种服务添加跨域资源共享(CORS)的支持。由于Cornice能够自动使用HTTP规范,因此Pyramid可以根据应用程序的需要,自行进行扩展。例如,它可以使用Pyramid的ACL进行认证授权,并在验证过程中发现无效的数据,进而触发400类型的错误。
5 R; A9 P: l, F       此外,该框架还允许您使用命令行Python工具—Tox,进行各种自动化测试。
6 m) ?9 o8 h& `/ D0 s' e小结3 X. j: X- s- b( G3 R* Z# i
       可以说,API在我们使用的各种互联网服务中持续发挥着重要的作用。上文我们讨论了八种Python框架,都能够将API的开发过程变得简单且快捷。其中,Hug和Eve等框架更适合于小型项目,而Django、Flask和Falcon则适合于大型的应用程序。
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