Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架

06-25 1041阅读

大家好!我是爱摸鱼的小鸿,关注我,收看每期的编程干货。

本篇文章将详细介绍 Python 高性能 Web 异步框架 Sanic 的各功能,并通过实战将爬虫(Spiders)模块+视图(Views)模块+路由(Routers)模块+模型(Models)模块结合形成一个各模块独立、高性能、可读性高、可扩展性高、具有精美的接口文档、易于后期维护的爬虫 API 项目,并部署在 Ubuntu 服务器上供团队调用。

目录

    • 一、Sanic 简介及特性
    • 二、Sanic 各功能测试
    • 三、爬虫 API 实战项目
    • 四、服务器部署及接口性能测试
    • 五、作者Info

      一、Sanic 简介及特性

      说到 Python Web 框架, 你可能会想到 Flask、Django、Tornado、FastAPI这些;而本文将向大家介绍另一个 Python Web 框架 —— Sanic。

      它是一个 Python 3.8+ Web 服务器和 Web 框架,旨在快速运行。它允许使用 Python 3.5 中添加的 async/await 语法,这使您的代码非阻塞且快速。

      应用场景

      如果你希望快速搭建一个小型的 API 项目,又对速度有非常大的需求,那 Sanic 无疑是你的天选框架,很哇塞的哟!

      Sanic 特性

      • 直接支持生产环境部署
      • 高度可扩展
      • 内置快速网络服务器
      • 具有异步支持
      • 使用 Redoc、Swagger 的 OpenAPI 文档
      • CORS 保护等


        Sanic 安装

        pip install sanic -i https://pypi.doubanio.com/simple
        

        默认安装最新版,也可指定你需要的版本

        二、Sanic 各功能测试

        快速上手

        先来快速构建一个简单的 Python Web 应用:

        from sanic import Sanic
        from sanic.response import json
        from datetime import datetime
        import multiprocessing
        app = Sanic("SanicAPP")
        HOST = "localhost"
        PORT = 7777
        app.config.FALLBACK_ERROR_FORMAT = 'json'
        app.config.ACCESS_LOG = True
        async def get_datetime():
            return datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        @app.route('/getdatetime')
        async def getdatetime(request):
            return json({"now": await get_datetime(), 'server_name': request.server_name, 'path': request.path})
        if __name__ == "__main__":
            app.run(host=HOST, port=PORT, debug=False, auto_reload=True, workers=multiprocessing.cpu_count() // 5)
        

        于生产环境启动运行:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        该程序创建了一个可以访问当前时间的接口,并且使用异步支持,程序处理速度会更快,还进行了一些全局配置:开启访问日志、开启自动重载、CPU 工作数量为当前系统的 1/5(CPU 数量设置越多,并发处理速度越快)、将 404 页面以 json 格式返回等


        访问成功示例:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        访问失败示例:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        访问日志:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        FBV 模式

        其意为“基于函数的视图”(Function-based View),尽管从个人角度来说此模式可能不太利于后期开发,可读性也不太好,但还是需要学习一下的:

        from query_tag import Query
        q = Query()
        async def request_parse(request):
            platform, chain, address = 'platform', 'chain', 'address'
            if request.method == 'POST':
                parameters = request.json
                platform, chain, address = parameters['platform'], parameters['chain'], parameters['address']
            elif request.method == 'GET':
                parameters = request.args
                platform, chain, address = parameters['platform'][0], parameters['chain'][0], parameters['address'][0]
            print(f'请求参数为{platform}, {chain}, {address}')
            return platform, chain, address
        @app.route('/tag', methods=['GET', 'POST'], version=1, version_prefix='/api/v')
        async def main(request):
            platform, chain, address = await request_parse(request)
            if platform == 'labelcloud':
                if chain == 'eth':
                    addr = q.query_etherscan(address=address)
                    return json({'addr': addr})
                elif chain == 'bsc':
                    addr = q.query_bscscan(address=address)
                    return json({'addr': addr})
                elif chain == 'polygon':
                    addr = q.query_polygonscan(address=address)
                    return json({'addr': addr})
                else:
                    json({'error': f'this chain no exists, available in [eth, bsc, polygon]'})
            elif platform == 'oklink':
                addr = q.query_oklink_com(chain=chain, address=address)
                return json({'addr': addr})
            else:
                return json({'error': f'this platform no exists, available in [labelcloud, oklink]'})
        

        此处展示了一个简单的 FBV 例子,该接口允许 GET 及 POST 请求,并为其定义了接口版本,一个请求 url 如下:

        http://127.0.0.1:7777/api/v1/tag?platform=labelcloud&chain=eth&address=0x9B9DBA51F809dd0F9E2607C458f23C1BD35Ab01b
        

        其实这些框架的语法都相差不大,而 Sanic 的一大优势就是支持异步,所以速度会快很多,并发请求量越大,其优势就越明显,掌握它,将成为你的进阶技能树!


        CBV 模式

        其意为“基于类的视图”(Class-based View),此种模式使得代码的可读性大大增强,不仅可以提高开发效率,还利于后期维护,特别是一个项目由多个团队成员协同开发时往往选择该模式,我们将上面的 FBV 模式代码变为 CBV 模式的代码:

        from sanic.views import HTTPMethodView
        # CBV 模式
        class TagView(HTTPMethodView):
            async def get(self, request):
                parameters = request.args
                platform, chain, address = parameters.get('platform', [''])[0], parameters.get('chain', [''])[0], parameters.get('address', [''])[0]
                if platform == 'labelcloud':
                    if chain == 'eth':
                        addr = q.query_etherscan(address=address)
                        return json({'addr': addr})
                    elif chain == 'bsc':
                        addr = q.query_bscscan(address=address)
                        return json({'addr': addr})
                    elif chain == 'polygon':
                        addr = q.query_polygonscan(address=address)
                        return json({'addr': addr})
                    else:
                        json({'error': f'this chain no exists, available in [eth, bsc, polygon]'})
                elif platform == 'oklink':
                    addr = q.query_oklink_com(chain=chain, address=address)
                    return json({'addr': addr})
                else:
                    return json({'error': f'this platform is no exists, available in [labelcloud, oklink]'})
            async def post(self, request, name):
                pass
        #把类视图添加进路由
        app.add_route(TagView.as_view(), '/tag', version=1, version_prefix='/api/v')
        

        类 TagView 继承了 sanic 中 views 模块的 HTTPMethodView 类,而类下面的方法即为对应请求类型的处理逻辑,最后用 app 的 add_route() 方法将该类作为视图添加进应用的路由中,代码已变得十分优雅!


        OpenAPI 文档

        你还可以将你的接口变成一份精美的文档,使得其他人更方便的阅读及理解你的接口,你只需安装其所属的扩展工具:

        pip install sanic-ext -i https://pypi.doubanio.com/simple
        

        接下来布局 API 文档:

        from sanic import (
            exceptions,
            Sanic,
        )
        from sanic.views import HTTPMethodView
        from sanic_ext import (
            openapi,
            Extend,
        )
        from spiders.query_tag import Query
        app = Sanic('TagAPI')
        Extend(app)
        class TagView(HTTPMethodView):
            @openapi.definition(
                description='This API can get tag for labelcloud or oklink by asynchronous request.',
                parameter=[
                            {
                                "name": "platform",
                                "in": "query",
                                "type": "string",
                                "description": "Platform (labelcloud or oklink)",
                                "default": "labelcloud"
                            },
                            {
                                "name": "chain",
                                "in": "query",
                                "type": "string",
                                "description": "labelcloud including (eth, bsc, polygon), oklink including (eth, bsc, polygon, tron, btc, avalanche, arbitrum, optimism)",
                                'default': 'eth'
                            },
                            {
                                "name": "address",
                                "in": "query",
                                "type": "string",
                                "description": "Blockchain address",
                                'default': '0xB72eD8401892466Ea8aF528C1af1d0524bc5e105'
                            }
                ]
            )
            async def get(self, request):
                q = Query()
                parameters = request.args
                platform, chain, address = parameters['platform'][0], parameters['chain'][0], parameters['address'][0]
                if platform == 'labelcloud':
                    if chain == 'eth':
                        addr = q.query_etherscan(address=address)
                        return json({'data': addr})
                    elif chain == 'bsc':
                        addr = q.query_bscscan(address=address)
                        return json({'data': addr})
                    elif chain == 'polygon':
                        addr = q.query_polygonscan(address=address)
                        return json({'data': addr})
                    else:
                        raise exceptions.SanicException(message=f'this chain no exists, available in [eth, bsc, polygon]')
                elif platform == 'oklink':
                    addr = q.query_oklink_com(chain=chain, address=address)
                    return json({'data': addr})
                else:
                    return exceptions.SanicException(message=f'this platform is no exists, available in [labelcloud, oklink]')
        

        从代码可看出,其 API 文档的设置是利用 sanic-ext 中的 openapi 和 Extend 模块,其中 openapi 采用装饰器的方式附加在请求类型方法上,我们定义了接口的描述和一些参数属性,包括网址参数名、参数类型、参数描述、参数默认值等

        打开网址

        http://127.0.0.0:7777/docs/redoc
        

        你将看见默认的 Redoc 风格的 API文档:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        打开网址

        http://127.0.0.0:7777/docs/swagger
        

        你将看见 Swagger 风格的 API文档:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        Tortoise ORM

        ORM(Object Relational Mapping),中文为“对象关系映射”,目的是为了集中数据模型和数据规则,确保安全地管理数据(提供对 SQL 注入的免疫力),还可以提高开发效率。

        而 Tortoise ORM 是一个使用 asyncio 语法的 ORM,其灵感来源于 Django 自带的 ORM,所以它的语法和 Django ORM 极其相似

        那么 Sanic 为啥要选择 Tortoise ORM 作为最佳搭档呢?

        首先 Tortoise 本身就是使用 asyncio 语法的,与 Sanic 一样,其次它的 API 设计既干净又实用,性能上也比其他 Python ORM 要好:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        从上图来看,Tortoise ORM 在各方面的功能支持确实比较良好,目前支持的数据库有 MySQL、SQLite、Oracle、PostgreSQL 等

        安装 Tortoise ORM:

        pip install tortoise-orm
        

        定义一个博客模型:

        from tortoise.models import Model
        from tortoise import fields
        from datetime import date
        class Blog(Model):
            headline = fields.CharField(max_length=100)
            author = fields.CharField(max_length=20, default='makerchen66')
            pub_date = fields.DateField(default=date.today())
            content = fields.TextField()
            
            def __str__(self):
                return self.headline
              
            class Meta:
                db_table = 'blog'
        

        然后需要初始化模型和数据库:

        from tortoise import Tortoise, run_async
        async def init():
            await Tortoise.init(
                db_url='sqlite://db.sqlite3',
                modules={'models': ['app.models']}
            )
            # Generate the schema
            await Tortoise.generate_schemas()
        run_async(init()
        

        最后就可使用模型:

        # Create instance by save
        blog = Blog(headline='震惊!某知名女明星竟然。。。', content='在一个风雨交加的夜晚,某国知名功夫宗师--马宝锅,正在练功室内锻炼绝技。。。', author='makerchen66', pub_date=date(2006, 3, 3))
        await blog.save()
        # Or by .create()
        await Blog.create(headline='震惊!某知名女明星竟然。。。', content='在一个风雨交加的夜晚,某国知名功夫宗师--马宝锅,正在练功室内锻炼绝技。。。', author='makerchen66', pub_date=date(2006, 3, 3))
        # Now search for a record
        queryResult = await Blog.filter(headline__contains='女明星').first()
        print(queryResult.author)
        

        更多 Tortoise ORM 使用教程可参考官网:

        https://tortoise.github.io/#tutorial
        

        Tortoise ORM Github 项目地址:

        https://github.com/tortoise/tortoise-orm
        

        接下来将爬虫项目和 Sanic 结合起来

        三、爬虫 API 实战项目

        接下来创建一个爬虫 API 实战项目,并且使路由模块、爬虫模块、视图模块、项目启动文件、配置文件独立

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        由于代码量较大,以下只展示部分核心文件和代码,视图模块中的 tag_views.py 文件:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        爬虫模块中的 query_tag.py 文件:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        路由模块中的 tag_routers.py 文件:

        from views.tag_view import TagView
        class TagRouter:
            def load_router(self, app):
                app.add_route(TagView.as_view(), '/tag', version=1, version_prefix='/api/v')
        

        server.py 文件:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        项目架构已搭建好,往后可以不断扩充新模块和功能

        四、服务器部署及接口性能测试

        使用 screen 工具挂载 Sanic 项目:

        screen -S sanic_api
        

        查看是否创建成功:

        screen -ls
        

        进入项目:

        screen -d -r sanic_api
        

        进入项目所在根目录,创建虚拟环境:

        virtualenv venv --python=python3.9.17
        

        进入虚拟环境:

        source venv/bin/activate
        

        安装项目所需的 Python 环境:

        pip install -r requirements.txt -i https://pypi.doubanio.com/simple
        

        最后启动项目:

        python server.py
        

        启动成功:

        Sanic,一个快如闪电的异步 Python Web 框架


        对接口进行测试,由于使用 asyncio 且 CPU 工作数量较多,故并发处理量较大,速度很快:

        http://服务器IP:7777/api/v1/tag?platform=labelcloud&chain=eth&address=0x9B9DBA51F809dd0F9E2607C458f23C1BD35Ab01b
        

        若要退出该 screen 项目,使它挂载在后台,可以使用快捷键【Ctrl+a+d】

        删除该 screen 项目:

        screen -S -X sanic_screen_id quit
        

        如果对性能有更进一步的要求,可以和 Nginx Docker 等结合部署。

        五、作者Info

        Author:小鸿的摸鱼日常,Goal:让编程更有趣!

        专注于 Web开发、爬虫,游戏开发,数据分析、自然语言处理,AI等,期待你的关注,让我们一起成长、一起Coding!

        版权说明:本文禁止抄袭、转载,侵权必究!

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