
fastapi以其高性能和易用性,已成为构建现代web api的热门选择。在实际应用中,我们经常需要处理文件上传,同时还需要接收包含复杂结构(如列表、字典嵌套)的json数据。然而,直接将文件和pydantic模型作为请求体参数混合使用时,开发者常常会遇到422 unprocessable entity错误。本教程将深入分析导致这些问题的原因,并提供两种专业且健壮的解决方案,帮助您高效地在fastapi中实现文件与复杂json数据的协同上传。
在FastAPI中,当您尝试同时上传文件(UploadFile = File(...))和一个基于Pydantic BaseModel的复杂JSON数据时,通常会遇到422 Unprocessable Entity错误。这背后的原因主要有以下几点:
这是核心问题。当您的FastAPI端点包含file: UploadFile = File(...)这样的参数时,FastAPI会将预期的请求体编码类型设置为multipart/form-data。这种编码方式通常用于发送文件和简单的表单字段。
然而,当您同时尝试通过Pydantic BaseModel接收一个JSON对象作为请求体时,FastAPI通常期望的编码类型是application/json。HTTP协议标准不允许在同一个请求体中同时使用multipart/form-data和application/json两种编码。因此,当FastAPI接收到一个multipart/form-data请求,但其中又包含一个它期望解析为application/json的Pydantic模型时,就会发生解析错误,导致422 Unprocessable Entity。
此外,值得注意的是,HTTP GET或HEAD请求方法不应包含请求体。GET请求应仅用于请求数据,不应附带数据。因此,如果您尝试在GET请求中发送Pydantic模型作为请求体,FastAPI也会报错。文件上传通常是POST请求,但理解这一限制也很重要。
为了克服上述挑战,我们需要采用一些策略来确保文件和复杂JSON数据都能被正确地打包和解析。核心思想是:将复杂的JSON数据序列化为字符串,作为multipart/form-data中的一个普通表单字段进行传输,然后在服务器端进行反序列化。
在继续讨论文件和JSON混合上传之前,先明确如何正确处理列表型查询参数,这在某些场景下仍然适用。
from typing import List, Optional
from pydantic import BaseModel, Field
from fastapi import Query
class QueryParams(BaseModel):
width: Optional[float] = Field(None)
height: Optional[float] = Field(None)
words: List[str] = Field(Query(...)) # 明确声明为列表查询参数上述QueryParams模型可以作为依赖注入到FastAPI端点中,用于解析URL中的查询参数,例如:/submit?width=10&words=apple&words=banana。
以下是两种在FastAPI中同时上传文件和复杂JSON数据的推荐策略。
这种方法的核心是将复杂的JSON对象序列化为一个JSON字符串,然后将其作为multipart/form-data请求中的一个普通文本字段(Form参数)发送。在服务器端,我们定义一个自定义依赖项(Depends),负责接收这个字符串并将其反序列化为Pydantic模型。
优点:
缺点:
代码示例 (app.py):
from fastapi import FastAPI, status, Form, UploadFile, File, Depends, Query, HTTPException
from pydantic import BaseModel, Field, ValidationError
from fastapi.encoders import jsonable_encoder
from typing import Optional, List
import json
app = FastAPI()
# 定义查询参数模型
class BaseParams(BaseModel):
width: Optional[float] = Field(None)
height: Optional[float] = Field(None)
words: List[str] = Field(Query(...)) # 列表型查询参数
# 定义嵌套的JSON对象模型
class BaseBox(BaseModel):
l: float = Field(...)
t: float = Field(...)
r: float = Field(...)
b: float = Field(...)
# 定义复杂的JSON数据模型
class Base(BaseModel):
boxes: List[BaseBox] = Field(...)
comments: List[str] = Field(...)
code: int = Field(...)
# 自定义依赖项,用于解析作为表单字符串传输的JSON数据
def parse_json_form_data(data: str = Form(...)):
try:
# 尝试将字符串解析为Base模型
return Base.model_validate_json(data)
except ValidationError as e:
# 如果解析失败,抛出422错误
raise HTTPException(
detail=jsonable_encoder(e.errors()),
status_code=status.HTTP_422_UNPROCESSABLE_ENTITY,
)
@app.post("/submit")
def submit(
base_params: BaseParams = Depends(), # 依赖注入查询参数
base: Base = Depends(parse_json_form_data), # 依赖注入解析后的JSON数据
files: List[UploadFile] = File(...), # 接收文件列表
):
"""
接收查询参数、JSON数据(作为表单字符串)和文件列表。
"""
return {
"Params": base_params,
"JSON Payload": base,
"Filenames": [file.filename for file in files],
}
# 启动应用:uvicorn app:app --reload客户端请求示例:
当使用curl或其他HTTP客户端发送请求时,需要将Base模型的数据序列化为JSON字符串,并作为multipart/form-data中的一个字段发送。
curl -X 'POST' \
'http://localhost:8000/submit?width=10.5&height=20.0&words=hello&words=world' \
-H 'accept: application/json' \
-H 'Content-Type: multipart/form-data' \
-F 'data={"boxes": [{"l": 0,"t": 0,"r": 0,"b": 0}, {"l": 10,"t": 10,"r": 20,"b": 20}], "comments": ["foo", "bar"], "code": 123}' \
-F 'files=@./test_image.png;type=image/png' \
-F 'files=@./another_file.txt;type=text/plain'这种方法与策略一类似,但它利用Pydantic v2的model_validator(或Pydantic v1的@root_validator)在模型实例化之前对传入的数据进行预处理。如果传入的是字符串,model_validator会尝试将其解析为JSON。结合Body(...)使用,可以使FastAPI在Swagger UI中更好地展示JSON模型的结构。
优点:
缺点:
代码示例 (app.py):
from fastapi import FastAPI, Body, UploadFile, File, Depends, Query, HTTPException
from pydantic import BaseModel, Field, model_validator, ValidationError
from typing import Optional, List
import json
app = FastAPI()
# 定义查询参数模型
class BaseParams(BaseModel):
width: Optional[float] = Field(None)
height: Optional[float] = Field(None)
words: List[str] = Field(Query(...))
# 定义嵌套的JSON对象模型
class BaseBox(BaseModel):
l: float = Field(...)
t: float = Field(...)
r: float = Field(...)
b: float = Field(...)
# 定义复杂的JSON数据模型,并添加model_validator
class Base(BaseModel):
boxes: List[BaseBox] = Field(...)
comments: List[str] = Field(...)
code: int = Field(...)
# Pydantic v2的model_validator,在模型实例化前对值进行预处理
@model_validator(mode="before")
@classmethod
def validate_to_json(cls, value):
if isinstance(value, str):
try:
return cls(**json.loads(value))
except json.JSONDecodeError as e:
raise ValueError(f"Invalid JSON string for Base model: {e}")
return value
@app.post("/submit")
def submit(
base_params: BaseParams = Depends(), # 依赖注入查询参数
base: Base = Body(...), # Pydantic模型作为请求体,由model_validator处理
files: List[UploadFile] = File(...), # 接收文件列表
):
"""
接收查询参数、JSON数据(由model_validator处理)和文件列表。
"""
return {
"Params": base_params,
"JSON Payload": base,
"Filenames": [file.filename for file in files],
}
# 启动应用:uvicorn app:app --reload客户端请求示例:
与策略一类似,客户端仍然需要将JSON数据序列化为字符串,并作为multipart/form-data中的一个字段发送。Body(...)结合model_validator使得FastAPI能够处理这种字符串形式的JSON输入。
curl -X 'POST' \
'http://localhost:8000/submit?width=10.5&height=20.0&words=alpha&words=beta' \
-H 'accept: application/json' \
-H 'Content-Type: multipart/form-data' \
-F 'base={"boxes": [{"l": 0,"t": 0,"r": 0,"b": 0}], "comments": ["hello", "world"], "code": 456}' \
-F 'files=@./document.pdf;type=application/pdf'通过本教程,我们深入探讨了在FastAPI中同时上传文件和复杂JSON数据时可能遇到的422 Unprocessable Entity错误的原因,并提供了两种有效的解决方案。
选择哪种策略取决于您的具体项目需求和团队偏好。通过这些方法,您可以有效地构建出能够同时处理文件和复杂结构化数据的FastAPI服务,提升应用的健壮性和用户体验。
以上就是FastAPI高级实践:高效上传文件与复杂JSON数据(含列表和字典)的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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