FastAPI 与 Flask：Python Web 两大流行框架综合对比

Python 是一种功能强大的编程语言，广泛应用于 Web 开发领域。FastAPI 和 Flask 是 Python Web 开发中最受欢迎的两个轻量框架（相比于 Django）。本文将对 FastAPI 和 Flask 进行综合对比，探讨它们在语法和表达能力、生态系统和社区支持、性能和扩展性、开发工具和调试支持、安全性和稳定性、学习曲线和开发效率、社会影响力和行业采用程度等方面的特点。

1. 受欢迎程度

截至 24 年 2 月中旬，FastAPI 与 Flask 在 github 上获取的 Starts 和 Forks 如下所示。Stars 数量代表了仓库受欢迎程度的一种度量，较高的 Stars 数量通常表示该仓库备受关注和认可。Forks 数量表示了仓库被派生的次数，是对仓库在开源社区中的影响力和参与度的一种度量。

2.语法和表达能力

FastAPI 基于 Python 3.7+ 的类型注释和异步编程特性，使得代码更具表达能力。它使用声明式的语法，支持基于函数的 API 定义和异步请求处理，这可提高性能特别是在 IO 密集型应用程序中。它拥有内置强大的依赖注入系统，你可以使用它来提供共享逻辑、数据提供、安全依赖（如用户认证）等，在处理请求时它能够自动解析和注入。

FastAPI 还集成了 Swagger，它就可以根据你的代码自动创建一份 OpenAPI 文档，这个界面就是基于 Swagger UI。你可以通过访问/docs路径来查看这个文档，其中你将能够看到所有的路由、参数、可能的请求和响应等，并且可以直接在浏览器中测试它们。

FastAPI 还提供了另一个自动 API 文档，使用另一个叫做 Redoc 的工具，它能够以不同风格的界面展示相同的 OpenAPI 文档。你可以通过访问/redoc路径来查看这个文档。

Flask 则采用了简洁的装饰器语法，提供了更灵活的 API 定义方式。装饰器在 Flask 中的使用十分简洁，它们让你能够以非常直观的方式声明一个函数作为特定 URL 的响应处理器。目前它通常需要依赖全局的 Flask  g 或 current_app 对象来传递共享状态，或者使用第三方插件如 Flask-Injector 来实现依赖注入。

Flask 虽然可以通过 Swagger UI 整合的扩展提供类似功能，但它不是内置的，它不像 FastAPI 那样自带 API 文档生成工具，Flask 需要另外配置，其中最著名的是  Flask-RESTPlus 和 Flask-RESTx，详细的就不具体赘述了。

3.生态系统和社区支持

Flask 拥有非常成熟的生态系统和庞大的社区支持，它有大量的第三方扩展和插件可用，涵盖了各种功能需求（简单来讲就是插件多）。

Flask 官方社区论坛: https://www.reddit.com/r/flask/

FastAPI 相对较新，但也有不少活跃的贡献者和社区支持，逐渐增长的生态系统正在迅速发展（内置集成的库很完善，通常不需要实现一个需求就来一个插件）。

FastAPI 的 Gitter 频道: https://gitter.im/tiangolo/fastapi

FastAPI 的 discussions:https://github.com/tiangolo/fastapi/discussions

4.性能和扩展性

FastAPI 在性能方面表现出色，它在设计之初就考虑了性能，与使用 NodeJS 和 Go  编写的框架相当。它采用异步请求处理和基于 Starlette 的高性能事件循环，具有出色的吞吐量和低延迟。它的性能优势部分归因于 Starlette（是FastAPI的基础）和Uvicorn（ASGI服务器）。

Flask 也具有良好的性能，但相对于 FastAPI，在处理高并发和大规模请求时可能略显不足。两者都具备良好的扩展性，可以通过插件和扩展来满足不同的需求。它是一个 WSGI 框架，性能不如 ASGI 框架，但对于大多数应用来说已经足够用，你可以通过优化和选择合适的部署选项来提高性能。

5.开发工具和调试支持

Flask 提供了丰富的开发工具和调试支持，它提供了 Flask CLI 用于快速创建项目和运行服务器，并具有自动重载功能。Flask 还有很多第三方工具和扩展，如 Flask-DebugToolbar 和 Flask-RESTful，用于辅助开发和调试。

FastAPI 也提供了类似的开发工具和调试支持，例如 FastAPI CLI 和自动文档生成器。在开发过程中，如果使用了 Uvicorn 作为 ASGI 服务器，可以使用--reload标志来启动应用，这样当代码发生变化时，服务器会自动重载代码。

两个框架都提供了方便的工具和机制以帮助开发和调试，差异主要在于它们各自的额外功能和集成。FastAPI 的交互式文档是其独特的亮点之一，而 Flask 则依赖于社区和扩展来提供相似的功能。对于 API 快速原型和测试来说，FastAPI 可能提供了稍微更为便捷的工具集，尤其是在声明式 API 设计和验证方面，而 Flask 则提供了灵活性和成熟的生态系统支持。

6.安全性和稳定性

Flask 作为一个微框架，提供了基本的安全特性，比如防止 XSS 攻击的模板转义和防止 CSRF 攻击的令牌。但是，对于更复杂的安全需求，比如用户认证和授权，你一般需要使用扩展，例如 Flask-Login 或 Flask-Security。

FastAPI 自带了一些比 Flask 更先进的安全特性，如 OAuth2 的用户认证支持、JWT Token 的支持，并且根据 Python 类型提示自动验证请求，FastAPI 还鼓励使用 HTTPS 并默认采用更严格的安全策略。

Flask 和 FastAPI 都依赖于成熟的底层库（Werkzeug和Starlette），确保了它们的 HTTP 解析和请求处理的稳定性。两者都遵循了“稳定的API”的原则，不会轻易引入破坏性变更，巩固了开发者对于框架稳定性的信心。它们通过广泛的用户社群、持续的维护和定期的更新来保证框架本身的安全性和稳定性。此外，每当新版本发布时，都会注意向前兼容，努力减少对现存应用的影响。

7.学习曲线和开发效率

Flask 具有较低的学习曲线，适合初学者和小型项目。它的设计理念十分精简，能够让开发者很快上手。Flask 并不会像其它框架那样“强迫”你采用特定的开发范式，比如数据库集成等，这使得初学者可以更容易地理解和掌握它的核心概念。

FastAPI 的学习曲线稍微陡峭一些（对于那些熟悉 Python 的开发者而言，学习曲线并不陡峭），因为它结合了 Python 的类型注释和异步编程特性。但一旦掌握了它的核心概念，FastAPI 能够提供更高的开发效率，尤其在构建大型和高性能的 Web 应用时。

8.社会影响力和行业采用程度

Flask 是 Python Web 开发领域最为流行的框架之一，有着广泛的社会影响力和行业采用程度。其简洁性和灵活性使其成为个人开发者和小型团队的首选，Flask 的社会影响力主要体现在其灵活性和丰富的扩展生态系统上。

FastAPI 在短时间内获得了大量的关注和采用，尤其在构建高性能的现代 Web API 方面。它立足于当下流行的现代 Python 特性，如类型提示和异步编程，并且以其出色的性能和自动生成的 API 文档而闻名。其快速增长的趋势表明，在未来它可能会成为特定领域的首选框架。

总结

FastAPI 和 Flask 都是优秀的 Python Web 框架，具有各自的优势和适用场景。选择哪个框架取决于项目的需求、团队的技术栈和个人偏好。如果你追求高性能、异步编程和类型安全，FastAPI 可能是更好的选择。如果你注重简洁性、灵活性和成熟的生态系统，Flask 是一个可靠的选择。在实际应用中，根据具体情况进行评估和选择，结合项目需求和团队实际情况，选取最适合的框架。

参考链接：

• FastAPI官网：https://fastapi.tiangolo.com/
• Flask官网：https://flask.palletsprojects.com/
• Flask插件和扩展：https://flask.palletsprojects.com/extensions/
• FastAPI教程和示例：https://github.com/tiangolo/fastapi#tutorials
• Flask教程和示例：https://flask.palletsprojects.com/tutorial/

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知识扩展：

• FastAPI 中使用 gRPC
• FastAPI 是什么？怎么使用？