Starlette

Starlette是一个轻量级的ASGI框架和工具包，主要用于构建高性能的asyncio服务。它具备以下特点：

1. 轻量级HTTP Web框架：Starlette提供了一个简单且复杂度低的HTTP Web框架。
2. WebSocket支持：允许在应用中实现WebSocket功能。
3. 后台任务：支持在进程中执行后台任务。
4. 事件触发：提供启动和关闭服务时的事件触发功能。
5. 测试客户端：基于httpx构建的测试客户端。
6. 其他功能：包括CORS, GZip, 静态文件, 流式响应支持，以及会话和Cookie支持。
7. 100% 测试覆盖率和类型注解：确保代码的可靠性和可维护性。
8. 依赖少：Starlette仅依赖anyio，其他功能依赖可选。
9. 兼容性：与asyncio和trio后端兼容。
10. 高性能：在独立基准测试中表现出色。

安装

要使用Starlette，首先需要安装它和ASGI服务器，如Uvicorn：

pip3 install starlette
pip3 install uvicorn

示例代码

一个基本的Starlette应用示例：

from starlette.applications import Starlette
from starlette.responses import JSONResponse
from starlette.routing import Route
async def homepage(request):return JSONResponse({'hello': 'world'})
app = Starlette(debug=True, routes=[Route('/', homepage),
])
# 运行应用
# uvicorn example:app

模块化设计

Starlette既可以作为完整的框架使用，也可以作为ASGI工具包。它的模块化设计促进了可重用组件的构建，这些组件可以在任何ASGI框架之间共享。
Starlette的官方文档提供了更详细的信息和示例，是学习和使用该库的优秀资源。

基础功能

1. 路由：Starlette提供了一种简单直观的方式来定义路由。你可以使用Route来定义HTTP路由，或者使用WebSocketRoute来定义WebSocket路由。
   示例：

   from starlette.applications import Starlette
   from starlette.responses import JSONResponse
   from starlette.routing import Route
   async def homepage(request):return JSONResponse({'hello': 'world'})
   app = Starlette(debug=True, routes=[Route('/', homepage),
   ])
   

2. 请求和响应：Starlette提供了Request和Response对象来处理HTTP请求和响应。你可以使用这些对象来访问请求的数据和设置响应的头部和正文。
   示例：

   from starlette.applications import Starlette
   from starlette.responses import JSONResponse
   from starlette.requests import Request
   async def homepage(request: Request):name = request.query_params.get('name', 'World')return JSONResponse({'message': f'Hello, {name}'})
   app = Starlette(debug=True, routes=[Route('/', homepage),
   ])
   

3. 异常处理：Starlette允许你定义自定义的异常处理函数，以便在发生错误时返回适当的响应。
   示例：

   from starlette.applications import Starlette
   from starlette.responses import JSONResponse
   from starlette.exceptions import HTTPException
   async def http_error(request, exc):return JSONResponse({'error': str(exc.detail)}, status_code=exc.status_code)
   app = Starlette(debug=True, routes=[Route('/', homepage),
   ], exception_handlers={404: http_error})
   

进阶功能

1. 中间件：Starlette支持中间件，允许你在请求和响应之间插入自定义逻辑。
   示例：

   from starlette.applications import Starlette
   from starlette.middleware import Middleware
   from starlette.middleware.gzip import GZipMiddleware
   from starlette.responses import JSONResponse
   async def homepage(request):return JSONResponse({'hello': 'world'})
   app = Starlette(debug=True, routes=[Route('/', homepage),
   ], middleware=[Middleware(GZipMiddleware),
   ])
   

2. 背景任务：Starlette允许你在响应发送后执行后台任务。
   示例：

   from starlette.applications import Starlette
   from starlette.responses import JSONResponse
   from starlette.background import BackgroundTasks
   async def homepage(request):tasks = BackgroundTasks()tasks.add_task(print_message, message='Background task executed')return JSONResponse({'message': 'Hello, world'})
   def print_message(message):print(message)
   app = Starlette(debug=True, routes=[Route('/', homepage),
   ])
   

3. 测试客户端：Starlette提供了一个测试客户端，允许你轻松地测试你的应用。
   示例：

   from starlette.applications import Starlette
   from starlette.responses import JSONResponse
   from starlette.testclient import TestClient
   async def homepage(request):return JSONResponse({'hello': 'world'})
   app = Starlette(debug=True, routes=[Route('/', homepage),
   ])
   with TestClient(app) as client:response = client.get('/')assert response.json() == {'hello': 'world'}
   

高级教程

1. 构建REST API：使用Starlette构建REST API是一个常见用例。你可以结合使用路由、请求和响应处理以及中间件来实现这一目标。
2. WebSocket服务：Starlette支持WebSocket，允许你构建实时通信应用。
3. 集成数据库：你可以将Starlette与各种数据库集成，例如使用SQLAlchemy或Django ORM。
4. 部署到生产环境：Starlette应用可以部署到各种生产环境，例如使用Uvicorn作为ASGI服务器。
   Starlette的官方文档提供了更多高级教程和示例，可以帮助你深入了解和使用该库。

高级功能深入

1. 构建REST API：Starlette非常适合构建RESTful API。你可以利用其路由系统来定义不同的HTTP方法（如GET, POST, PUT, DELETE）来处理不同的资源操作。
   示例：创建一个简单的REST API来管理用户。

   from starlette.applications import Starlette
   from starlette.responses import JSONResponse
   from starlette.routing import Route
   # 假设有一个用户数据库
   users_db = {'1': {'name': 'Alice'}, '2': {'name': 'Bob'}}
   async def list_users(request):return JSONResponse([user for user in users_db.values()])
   async def get_user(request):user_id = request.path_params['user_id']if user_id in users_db:return JSONResponse(users_db[user_id])else:return JSONResponse({'error': 'User not found'}, status_code=404)
   async def create_user(request):# 从请求中获取用户数据data = await request.json()user_id = str(len(users_db) + 1)users_db[user_id] = {'name': data['name']}return JSONResponse(users_db[user_id], status_code=201)
   app = Starlette(debug=True, routes=[Route('/users', list_users, methods=['GET']),Route('/users/{user_id}', get_user, methods=['GET']),Route('/users', create_user, methods=['POST']),
   ])
   

2. WebSocket服务：Starlette支持WebSocket，允许你实现实时通信功能。
   示例：创建一个简单的WebSocket服务。

   from starlette.applications import Starlette
   from starlette.routing import WebSocketRoute
   from starlette.websockets import WebSocket
   async def websocket_endpoint(websocket: WebSocket):await websocket.accept()while True:text = await websocket.receive_text()await websocket.send_text(f'Message: {text}')
   app = Starlette(debug=True, routes=[WebSocketRoute('/ws', websocket_endpoint),
   ])
   

3. 集成数据库：Starlette本身不提供数据库支持，但你可以轻松地将其与任何Python数据库库集成。
   示例：使用SQLAlchemy ORM。

   from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String
   from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
   from sqlalchemy.orm import sessionmaker
   # 定义数据库模型
   Base = declarative_base()
   class User(Base):__tablename__ = 'users'id = Column(Integer, primary_key=True)name = Column(String)
   # 创建数据库引擎
   engine = create_engine('sqlite:///database.db')
   Base.metadata.create_all(engine)
   # 创建Session本地工厂
   SessionLocal = sessionmaker(autocommit=False, autoflush=False, bind=engine)
   

4. 部署到生产环境：Starlette应用通常与Uvicorn一起部署。Uvicorn是一个快速ASGI服务器，非常适合在生产环境中运行Starlette应用。
   示例：使用Uvicorn运行Starlette应用。

   uvicorn example:app --reload --host 0.0.0.0 --port 8000
   

这些高级功能展示了Starlette的强大和灵活性。通过结合使用这些功能，你可以构建复杂且高性能的异步Web应用。Starlette的官方文档提供了更多详细信息和示例，是学习和使用该库的优秀资源。