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更多模型

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English version

书接上文,多个关联模型这种情况很常见。

特别是用户模型,因为:

  • 输入模型应该含密码
  • 输出模型不应含密码
  • 数据库模型可能需要包含哈希后的密码

Danger

不要存储用户的明文密码。始终只存储之后可用于校验的“安全哈希”。

如果你还不了解,可以在安全性章节中学习什么是“密码哈希”。

多个模型

下面的代码展示了不同模型处理密码字段的方式,及使用位置的大致思路:

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel, EmailStr

app = FastAPI()


class UserIn(BaseModel):
    username: str
    password: str
    email: EmailStr
    full_name: str | None = None


class UserOut(BaseModel):
    username: str
    email: EmailStr
    full_name: str | None = None


class UserInDB(BaseModel):
    username: str
    hashed_password: str
    email: EmailStr
    full_name: str | None = None


def fake_password_hasher(raw_password: str):
    return "supersecret" + raw_password


def fake_save_user(user_in: UserIn):
    hashed_password = fake_password_hasher(user_in.password)
    user_in_db = UserInDB(**user_in.model_dump(), hashed_password=hashed_password)
    print("User saved! ..not really")
    return user_in_db


@app.post("/user/", response_model=UserOut)
async def create_user(user_in: UserIn):
    user_saved = fake_save_user(user_in)
    return user_saved

关于 **user_in.model_dump()

Pydantic 的 .model_dump()

user_in 是类 UserIn 的 Pydantic 模型。

Pydantic 模型有 .model_dump() 方法,会返回包含模型数据的 dict

因此,如果使用如下方式创建 Pydantic 对象 user_in

user_in = UserIn(username="john", password="secret", email="john.doe@example.com")

就能以如下方式调用:

user_dict = user_in.model_dump()

现在,变量 user_dict 中的是包含数据的 dict(它是 dict,不是 Pydantic 模型对象)。

以如下方式调用:

print(user_dict)

输出的就是 Python dict

{
    'username': 'john',
    'password': 'secret',
    'email': 'john.doe@example.com',
    'full_name': None,
}

解包 dict

dict(如 user_dict)以 **user_dict 形式传递给函数(或类),Python 会执行“解包”。它会把 user_dict 的键和值作为关键字参数直接传递。

因此,接着上面的 user_dict 继续编写如下代码:

UserInDB(**user_dict)

就会生成如下结果:

UserInDB(
    username="john",
    password="secret",
    email="john.doe@example.com",
    full_name=None,
)

或更精准,直接使用 user_dict(无论它将来包含什么字段):

UserInDB(
    username = user_dict["username"],
    password = user_dict["password"],
    email = user_dict["email"],
    full_name = user_dict["full_name"],
)

用另一个模型的内容生成 Pydantic 模型

上例中 ,从 user_in.model_dump() 中得到了 user_dict,下面的代码:

user_dict = user_in.model_dump()
UserInDB(**user_dict)

等效于:

UserInDB(**user_in.model_dump())

……因为 user_in.model_dump()dict,在传递给 UserInDB 时,把 ** 加在 user_in.model_dump() 前,可以让 Python 进行解包。

这样,就可以用其它 Pydantic 模型中的数据生成 Pydantic 模型。

解包 dict 并添加额外关键字参数

接下来,继续添加关键字参数 hashed_password=hashed_password,例如:

UserInDB(**user_in.model_dump(), hashed_password=hashed_password)

……输出结果如下:

UserInDB(
    username = user_dict["username"],
    password = user_dict["password"],
    email = user_dict["email"],
    full_name = user_dict["full_name"],
    hashed_password = hashed_password,
)

Warning

配套的辅助函数 fake_password_hasherfake_save_user 仅用于演示可能的数据流,当然并不提供真实的安全性。

减少重复

减少代码重复是 FastAPI 的核心思想之一。

代码重复会导致 bug、安全问题、代码失步等问题(更新了某个位置的代码,但没有同步更新其它位置的代码)。

上面的这些模型共享了大量数据,拥有重复的属性名和类型。

我们可以做得更好。

声明 UserBase 模型作为其它模型的基类。然后,用该类衍生出继承其属性(类型声明、校验等)的子类。

所有数据转换、校验、文档等功能仍将正常运行。

这样,就可以仅声明模型之间的差异部分(具有明文的 password、具有 hashed_password 以及不包括密码):

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel, EmailStr

app = FastAPI()


class UserBase(BaseModel):
    username: str
    email: EmailStr
    full_name: str | None = None


class UserIn(UserBase):
    password: str


class UserOut(UserBase):
    pass


class UserInDB(UserBase):
    hashed_password: str


def fake_password_hasher(raw_password: str):
    return "supersecret" + raw_password


def fake_save_user(user_in: UserIn):
    hashed_password = fake_password_hasher(user_in.password)
    user_in_db = UserInDB(**user_in.model_dump(), hashed_password=hashed_password)
    print("User saved! ..not really")
    return user_in_db


@app.post("/user/", response_model=UserOut)
async def create_user(user_in: UserIn):
    user_saved = fake_save_user(user_in)
    return user_saved

UnionanyOf

响应可以声明为两个或多个类型的 Union,即该响应可以是这些类型中的任意一种。

在 OpenAPI 中会用 anyOf 表示。

为此,请使用 Python 标准类型提示 typing.Union

Note

定义 Union 类型时,要把更具体的类型写在前面,然后是不太具体的类型。下例中,更具体的 PlaneItem 位于 Union[PlaneItem, CarItem] 中的 CarItem 之前。

from typing import Union

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()


class BaseItem(BaseModel):
    description: str
    type: str


class CarItem(BaseItem):
    type: str = "car"


class PlaneItem(BaseItem):
    type: str = "plane"
    size: int


items = {
    "item1": {"description": "All my friends drive a low rider", "type": "car"},
    "item2": {
        "description": "Music is my aeroplane, it's my aeroplane",
        "type": "plane",
        "size": 5,
    },
}


@app.get("/items/{item_id}", response_model=Union[PlaneItem, CarItem])
async def read_item(item_id: str):
    return items[item_id]

Python 3.10 中的 Union

在这个示例中,我们把 Union[PlaneItem, CarItem] 作为参数 response_model 的值传入。

因为这是作为“参数的值”而不是放在“类型注解”中,所以即使在 Python 3.10 也必须使用 Union

如果是在类型注解中,我们就可以使用竖线:

some_variable: PlaneItem | CarItem

但如果把它写成赋值 response_model=PlaneItem | CarItem,就会报错,因为 Python 会尝试在 PlaneItemCarItem 之间执行一个“无效的运算”,而不是把它当作类型注解来解析。

模型列表

同样地,你可以声明由对象列表构成的响应。

为此,请使用标准的 Python typing.List(在 Python 3.9+ 中也可以直接用 list):

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()


class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str


items = [
    {"name": "Foo", "description": "There comes my hero"},
    {"name": "Red", "description": "It's my aeroplane"},
]


@app.get("/items/", response_model=list[Item])
async def read_items():
    return items
🤓 Other versions and variants
from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()


class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str


items = [
    {"name": "Foo", "description": "There comes my hero"},
    {"name": "Red", "description": "It's my aeroplane"},
]


@app.get("/items/", response_model=list[Item])
async def read_items():
    return items

任意 dict 的响应

你也可以使用普通的任意 dict 来声明响应,只需声明键和值的类型,无需使用 Pydantic 模型。

如果你事先不知道有效的字段/属性名(Pydantic 模型需要预先知道字段)时,这很有用。

此时,可以使用 typing.Dict(在 Python 3.9+ 中也可以直接用 dict):

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/keyword-weights/", response_model=dict[str, float])
async def read_keyword_weights():
    return {"foo": 2.3, "bar": 3.4}
🤓 Other versions and variants
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/keyword-weights/", response_model=dict[str, float])
async def read_keyword_weights():
    return {"foo": 2.3, "bar": 3.4}

小结

针对不同场景,可以随意使用不同的 Pydantic 模型并通过继承复用。

当一个实体需要具备不同的“状态”时,无需只为该实体定义一个数据模型。例如,用户“实体”就可能有包含 password、包含 password_hash 以及不含密码等多种状态。