本文将介绍如何使用 Pydantic 在 Python 中校验复杂的嵌套数据结构，特别是包含固定键名和特定类型列表的字典。我们将通过一个 FastAPI 端点示例，展示如何定义 Pydantic 模型来确保输入数据的准确性和一致性。
在构建 API 或处理外部数据时，数据校验是至关重要的一步。Pydantic 是一个强大的 Python 库，它允许我们使用类型提示来定义数据模型，并自动进行数据校验和转换。本文将重点介绍如何使用 Pydantic 校验包含嵌套列表和固定键名的字典结构。
定义 Pydantic 模型
假设我们需要校验如下结构的 JSON 数据：
{
"filters": {
"simple": [["str1", "str2", "str3"], ["str4", "str5", "str6"]],
"combined": [["str7", "str8", "str9"], ["str10", "str11", "str12"]]
}
}其中，filters 字段包含一个字典，字典中包含两个固定的键 simple 和 combined。这两个键对应的值都是一个列表，列表中的每个元素又是一个包含三个字符串的列表。
为了使用 Pydantic 校验这种数据结构，我们需要定义相应的 Pydantic 模型。
首先，我们定义一个 SimpleCombine 模型，它包含 simple 和 combined 两个字段，每个字段都是一个字符串列表的列表，且内部的字符串列表长度必须为 3。
from pydantic import BaseModel, conlist
from typing import List
class SimpleCombine(BaseModel):
simple: List[conlist(str, min_length=3, max_length=3)]
combined: List[conlist(str, min_length=3, max_length=3)]在这里，conlist(str, min_length=3, max_length=3) 表示一个字符串列表，且列表的长度必须在 3 到 3 之间（也就是必须是 3）。
可以实现用户的在线注册、登陆后可以添加图书、购买图书，可以对图书类别、出版社、价格等进行饼图分析默认帐号/密码：51aspx/51aspx该系统采用三层接口开发，App_Code下为三层结构的代码文件，适合三层入门者学习使用数据绑定控件使用的是GridView，顶部公用文件采用了UserControl用户控件调用DB_51aspx下为Sql数据库文件，附件即可【该源码由51aspx提供】
接下来，我们定义一个 Filter 模型，它包含一个 filters 字段，该字段的类型为 SimpleCombine。
class Filter(BaseModel):
filters: SimpleCombine使用模型进行校验
现在，我们可以使用这些模型来校验数据了。
data = {
"filters": {
"simple": [["str1", "str2", "str3"], ["str4", "str5", "str6"]],
"combined": [["str7", "str8", "str9"], ["str10", "str11", "str12"]]
}
}
try:
validated_data = Filter(**data)
print("Data is valid:", validated_data)
except Exception as e:
print("Data is invalid:", e)如果数据符合模型定义，Pydantic 将会创建一个 Filter 类的实例，并将数据赋值给相应的字段。如果数据不符合模型定义，Pydantic 将会抛出一个异常，其中包含详细的错误信息。
在 FastAPI 中应用
将 Pydantic 模型应用到 FastAPI 端点中，可以方便地进行请求体的校验。
from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel, conlist
from typing import List
app = FastAPI()
class SimpleCombine(BaseModel):
simple: List[conlist(str, min_length=3, max_length=3)]
combined: List[conlist(str, min_length=3, max_length=3)]
class Filter(BaseModel):
filters: SimpleCombine
@app.post("/validate")
async def validate_data(filter_data: Filter):
return {"message": "Data is valid", "data": filter_data}在这个例子中，我们定义了一个 /validate 端点，它接收一个 Filter 类型的请求体。FastAPI 会自动使用 Pydantic 模型来校验请求体，如果请求体不符合模型定义，FastAPI 将会自动返回一个包含错误信息的 HTTP 响应。
注意事项
- Pydantic 提供了丰富的校验选项，可以根据实际需求进行配置。例如，可以使用 Field 类来添加更详细的校验规则，如正则表达式、数值范围等。
- Pydantic 的校验错误信息非常详细，可以帮助开发者快速定位问题。
- 在定义 Pydantic 模型时，尽量使用类型提示，这样可以提高代码的可读性和可维护性。
- 可以利用 Pydantic 的 json_schema() 方法生成 JSON Schema，方便与前端或其他系统进行集成。
总结
本文介绍了如何使用 Pydantic 校验复杂的嵌套数据结构，并将其应用到 FastAPI 端点中。通过定义 Pydantic 模型，我们可以方便地进行数据校验，确保输入数据的准确性和一致性，从而提高应用程序的健壮性和可靠性。Pydantic 提供了强大的类型提示和校验功能，使得数据处理变得更加简单和高效。
