FastAPI 使用websockets在Python FastAPI中进行并行发送/接收

在本文中，我们将介绍如何使用Python的FastAPI框架在websockets中实现并行发送和接收功能。FastAPI是一个功能强大的现代Python web框架，它具有高性能、易用性和简洁的特点。

什么是websockets？

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。与HTTP请求-响应模型不同，WebSocket提供了实时和持久的连接，使服务器可以主动向客户端推送数据。这种实时通信的能力使得WebSocket成为构建实时应用程序的理想选择，例如聊天应用、实时地图、协同编辑等。

FastAPI和websockets的集成

FastAPI通过在应用程序中使用Starlette框架的websockets支持，提供了与WebSocket的无缝集成。Starlette是一个轻量级的ASGI框架，它提供了一个易于使用的接口，用于处理WebSockets请求。

要在FastAPI中使用websockets，我们需要安装websockets库。我们可以使用pip命令来安装：

pip install websockets

创建一个WebSocket端点

要在FastAPI中创建一个WebSocket端点，我们需要导入WebSocket和websocket包，并使用@app.websocket()装饰器。下面的示例演示了如何创建一个简单的WebSocket端点：

from fastapi import FastAPI, WebSocket

app = FastAPI()

@app.websocket("/ws")
async def websocket_endpoint(websocket: WebSocket):
    await websocket.accept()
    while True:
        data = await websocket.receive_text()
        await websocket.send_text(f"Message received: {data}")

在上面的代码中，我们创建了一个名为websocket_endpoint的函数，并将其装饰为WebSocket端点。该函数接受一个WebSocket类型的参数websocket，用于处理WebSocket连接。我们使用await websocket.accept()来接受WebSocket连接，并使用await websocket.receive_text()来接收来自客户端的消息。然后，我们使用await websocket.send_text()将消息发送回客户端。

并行发送和接收消息

要在FastAPI中实现并行发送和接收消息的功能，我们可以使用asyncio库中的gather()函数。gather()函数可以并行运行多个协程对象，并等待它们全部完成。

下面的示例演示了如何在FastAPI中使用gather()函数实现并行发送和接收消息的功能：

import asyncio
from fastapi import FastAPI, WebSocket

app = FastAPI()

@app.websocket("/ws")
async def websocket_endpoint(websocket: WebSocket):
    await websocket.accept()

    async def receive_messages():
        while True:
            data = await websocket.receive_text()
            print(f"Received message: {data}")

    async def send_messages():
        while True:
            message = input("Enter message: ")
            await websocket.send_text(message)

    await asyncio.gather(
        receive_messages(),
        send_messages()
    )

在上面的代码中，我们将接收消息函数receive_messages()和发送消息函数send_messages()定义为内部协程。在receive_messages()协程中，我们使用await websocket.receive_text()接收来自客户端的消息，并使用print()函数打印消息。在send_messages()协程中，我们使用input()函数从控制台接收消息，并使用await websocket.send_text()将消息发送回客户端。

然后，我们使用gater()函数并行运行这两个协程，并在await关键字后等待它们全部完成。

总结

本文介绍了如何在Python FastAPI中使用websockets实现并行发送和接收功能。我们首先了解了WebSocket的概念，然后介绍了FastAPI和websockets的集成方法。我们展示了如何创建一个WebSocket端点，并使用await websocket.receive_text()接收来自客户端的消息，并使用await websocket.send_text()将消息发送回客户端。最后，我们演示了如何使用asyncio.gather()函数实现并行发送和接收消息的功能。

通过使用FastAPI和websockets，我们可以轻松地构建实时应用程序，并实现并行发送和接收消息的功能。这种实时通信的能力为我们的应用程序带来了更大的灵活性和即时性。希望本文对您学习FastAPI和websockets有所帮助！