背景

使用过 FastAPI 的同学，肯定熟悉这条命令

uvicorn main:app --reload

unicorn 就是 ASGI 服务器。那么 ASGI 服务器是什么？为什么 FastAPI 要结合 ASGI 服务器使用呢？

ASGI

ASGI 是什么？

ASGI 全称 Asynchronous Server Gateway Interface。它定义了一套标准接口规范，用于连接 Web 服务器和应用程序框架，实现异步处理请求和响应。ASGI 的目标是提供高性能、可伸缩和灵活的 Web 应用程序开发体验。

为什么需要 ASGI？

传统的 Python Web 服务器（如 WSGI）在处理请求时通常采用同步的方式，即每个请求都会阻塞服务器线程，导致服务器无法同时处理大量并发请求。而 ASGI 规范引入了异步编程模型，使得服务器能够以非阻塞的方式处理请求，实现更好的并发性能和扩展性。

ASGI 还允许使用异步的应用程序框架，例如使用异步函数 async、协程或异步 IO asyncio 操作来处理请求。这种异步编程模型可以提供更高的性能，并允许处理复杂的并发操作，如长轮询、WebSocket 等。

另外，ASGI 还支持中间件和插件机制，使得开发者可以方便地扩展和定制服务器和应用程序的功能。

如何使用 ASGI？

要使用 ASGI，你需要选择一个符合 ASGI 规范的服务器和一个符合 ASGI 规范的应用程序框架。

• 服务器：常见的 ASGI 服务器包括 Uvicorn、Daphne、Hypercorn 等。你可以使用 pip 安装它们，并按照各自的文档进行配置和启动。

• 应用程序框架：常见的 ASGI 应用程序框架包括 FastAPI、Starlette、Django、Tornado 等。这些框架都符合 ASGI 规范，并提供了异步处理请求和响应的功能。你可以选择其中一个框架，根据文档编写应用程序逻辑，并将其与 ASGI 服务器进行绑定。

在配置和启动 ASGI 服务器时，你需要指定应用程序的入口点，即 ASGI 应用程序对象。服务器将会监听指定的地址和端口，并开始接收来自客户端的请求，将其传递给应用程序进行处理。

FastAPI + ASGI

FastAPI 基于 Python 3.8+ 的异步编程模型，使用了异步函数和协程来处理请求和响应。这使得 FastAPI 能够处理大量并发请求，并实现出色的性能表现。

因此 FastAPI 结合 ASGI 可以充分发挥异步编程的优势，提供高性能和异步处理能力，使得开发者能够构建出高效、可伸缩的 Web API。
所以整个请求和响应的流程如下：

整个请求流程：

客户端 --> ASGI服务器-Uvicorn --> FastAPI框架

整个响应的流程

FastAPI框架 --> ASGI服务器-Uvicorn --> 客户端

代码样例

pip install fastapi
pip install "uvicorn[standard]"

Create a file main.py with:

from typing import Union

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/")
def read_root():
    return {"Hello": "World"}


@app.get("/items/{item_id}")
def read_item(item_id: int, q: Union[str, None] = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}

启动

uvicorn main:app --reload

总结

ASGI 可以实现异步处理请求和响应，结合FastAPI 可以充分发挥异步编程的优势，使得开发者能够构建出高效、可伸缩的 Web API。