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在先前的文章Python Web 应用的线上部署 中，主要讲解了如何部署 Flask 和 Django，虽然涉及了部分 ASGI 服务器的相关部署知识，但是介绍的非常的简单，今天就针对 FastAPI 应用如何部署到线上服务器进行比较详细的介绍。
Gunicorn 与 uWSGI 的异步支持
Gunicorn 的异步支持
Gunicorn 是一个基于 WSGI 的 HTTP 服务器，默认用于同步应用，但通过使用异步 Worker 类型
Gevent/Eventlet
通过协程库实现异步 I/O，适用于需要高并发的同步应用（如 Flask/Django）。
# 使用 Gevent Worker gunicorn app:app -k gevent # 使用 Eventlet Worker gunicorn app:app -k eventlet
适用场景：同步代码改造为异步，但需注意协程兼容性。
Uvicorn Worker
直接运行 ASGI 应用（如 FastAPI/Starlette），通过 uvicorn.workers.UvicornWorker 支持异步。
gunicorn app:app -k uvicorn.workers.UvicornWorker
优势：原生支持 ASGI 协议，适合纯异步应用。
性能与限制
- 适用性：
- gevent/eventlet 适合改造现有同步项目。
- uvicorn Worker 是部署 FastAPI 的推荐方案。
- 限制：
- 协程模式下需避免阻塞操作（如同步数据库驱动）。
- 原生异步应用需直接使用 ASGI Worker（如 Uvicorn）。
uWSGI 的异步支持
uWSGI 是一个多协议服务器，支持同步（WSGI）和异步（ASGI）应用，但配置复杂。
Gevent 插件
通过 –gevent 或 –async 参数启用协程异步。
uwsgi --http :8000 --gevent 100 --wsgi-file app.py
原生 ASGI 支持
需安装 uwsgi 的 ASGI 插件（如 asyncio），但支持有限。
uwsgi --http :8000 --asgi-file app:app --async 100
性能与限制
- 优势：
- 支持多种协议（WSGI/ASGI/HTTP）。
- 可通过 –processes 和 –threads 灵活配置多进程+多线程。
- 缺点：
- ASGI 支持不如 Uvicorn 成熟，社区资源较少。
- 配置复杂，文档分散，调试困难。
对比总结
| 特性 | Gunicorn | uWSGI |
| 默认协议 | WSGI（同步） | WSGI/ASGI（需配置） |
| 异步支持方式 | 通过协程 Worker 或 Uvicorn ASGI Worker | 通过 Gevent 插件或原生 ASGI 模式 |
| 部署 FastAPI 推荐 | ✅ 首选（Gunicorn+Uvicorn Worker） | ❌ 不推荐（配置复杂，性能不优） |
| 适用场景 | 异步应用、轻量级部署 | 复杂多协议需求、传统同步项目改造 |
| 配置复杂度 | 简单 | 复杂 |
| 社区生态 | 活跃（广泛用于 Python 生态） | 成熟但分散（多语言支持导致文档杂乱） |
部署示例
Gunicorn+Uvicorn（推荐）
# 安装依赖 pip install gunicorn uvicorn[standard] # 启动 FastAPI 应用 gunicorn main:app -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker
uWSGI+ASGI（不推荐）
# 安装 uWSGI 和 ASGI 插件 pip install uwsgi # 启动 ASGI 应用（需确认插件支持） uwsgi --http :8000 --asgi-file main:app --async 100
注意事项
- Gunicorn 的 Uvicorn Worker：
- 是部署 FastAPI 的标准方案，性能优于 uWSGI。
- 需通过 -w 指定工作进程数（通常为 CPU 核心数×2）。
- uWSGI 的异步模式：
- 主要用于遗留系统改造，新项目建议优先选择 Gunicorn+Uvicorn。
- WebSocket 支持需额外配置，不如 ASGI 服务器原生支持稳定。
- 性能调优：
- 异步模式下需监控 CPU/内存，避免协程泄露或阻塞操作。
- 静态文件处理建议交给反向代理（如 Nginx）以提高效率。
通过合理选择工具，Gunicorn 和 uWSGI 均可支持异步应用，但Gunicorn+Uvicorn 组合在易用性和性能上更胜一筹，是 Python 异步生态的现代部署方案。
FastAPI 的基础部署（测试环境）
安装依赖
# 安装 FastAPI 和 ASGI 服务器（如 Uvicorn） pip install fastapi uvicorn[standard] # 可选：安装其他依赖（如数据库驱动） pip install sqlalchemy databases[postgresql]
启动开发服务器（仅调试）
uvicorn main:app --reload
- main:app：py 文件中的 app 实例。
- –reload：代码变更时自动重启（仅用于开发环境）。
FastAPI 生产环境部署方案
使用 ASGI 服务器（Uvicorn/Hypercorn）
FastAPI 基于 ASGI 规范，生产环境需搭配高性能 ASGI 服务器。
单进程启动（简单场景）
uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 80
多进程启动（推荐）
使用 Gunicorn 作为进程管理器，配合 Uvicorn 工作进程：
pip install gunicorn
启动命令：
gunicorn -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker main:app
- -w 4：启动 4 个工作进程（根据 CPU 核心数调整）。
- -k uvicorn.workers.UvicornWorker：指定 Uvicorn 作为工作进程。
配置反向代理（Nginx/Caddy）
通过反向代理处理 HTTPS、静态文件和负载均衡。
Nginx 配置示例
server {
listen 80;
server_name your_domain.com;
# 重定向 HTTP 到 HTTPS
return 301 https://$host$request_uri;
}
server {
listen 443 ssl;
server_name your_domain.com;
# SSL 证书配置
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/your_domain.com/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/your_domain.com/privkey.pem;
# 静态文件处理（可选）
location /static {
alias /path/to/static/files;
}
# 反向代理到 FastAPI
location / {
proxy_pass http://localhost:8000;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
}
}
Caddy 配置示例（更简洁）
your_domain.com {
encode gzip
reverse_proxy localhost:8000
tls /etc/ssl/certs/fullchain.pem /etc/ssl/private/privkey.pem
}
进程管理（Systemd/Docker）
确保应用在服务器重启后自动运行。
Systemd 服务配置
创建文件 /etc/systemd/system/fastapi.service：
[Unit] Description=FastAPI Application After=network.target [Service] User=ubuntu WorkingDirectory=/path/to/app ExecStart=/usr/local/bin/gunicorn -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker main:app Restart=always [Install] WantedBy=multi-user.target
启用服务：
sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl start fastapi sudo systemctl enable fastapi
Docker 部署
创建 Dockerfile：
FROM python:3.9-slim WORKDIR /app COPY requirements.txt . RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt COPY . . CMD ["gunicorn", "-w", "4", "-k", "uvicorn.workers.UvicornWorker", "main:app"]
构建并运行：
docker build -t fastapi-app . docker run -d -p 8000:8000 fastapi-app
HTTPS 配置（Let’s Encrypt）
使用 Certbot 自动获取免费 SSL 证书：
# 安装 Certbot sudo apt install certbot python3-certbot-nginx # 获取证书（Nginx） sudo certbot --nginx -d your_domain.com
FastAPI 高级部署方案
容器化集群（Docker Compose/Kubernetes）
Docker Compose 示例
version: '3'
services:
app:
build: .
ports:
- "8000:8000"
environment:
- DATABASE_URL=postgresql://user:password@db/app
db:
image: postgres:13
environment:
- POSTGRES_USER=user
- POSTGRES_PASSWORD=password
- POSTGRES_DB=app
Kubernetes 部署
定义 Deployment 和 Service：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: fastapi-app
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: fastapi
template:
metadata:
labels:
app: fastapi
spec:
containers:
- name: app
image: your-registry/fastapi-app:latest
ports:
- containerPort: 8000
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: fastapi-service
spec:
selector:
app: fastapi
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 8000
type: LoadBalancer
Serverless 部署（AWS Lambda/Google Cloud Run）
AWS Lambda + API Gateway
使用 Mangum 适配 FastAPI 到 Lambda：
pip install mangum
修改 main.py：
from fastapi import FastAPI from mangum import Mangum app = FastAPI() handler = Mangum(app)
部署工具推荐
| 工具 | 用途 | 示例场景 |
| Uvicorn/Gunicorn | ASGI 服务器 | 单机多进程部署 |
| Nginx/Caddy | 反向代理 & HTTPS | 生产环境流量分发 |
| Docker | 容器化部署 | 跨环境一致性部署 |
| Kubernetes | 容器编排 & 集群管理 | 微服务架构扩展 |
| Systemd | Linux 进程管理 | 服务器后台运行 |
注意事项
- 禁用调试模式：生产环境移除 –reload 和 debug=True。
- 环境变量管理：使用 .env 文件或工具（如 python-dotenv）管理敏感配置。
- 监控与日志：集成 Prometheus、Grafana 或 Sentry 监控应用状态。
- 零停机部署：使用 Gunicorn 的 –preload 或 Kubernetes 滚动更新。
