Python Web框架-FastAPI 上传文件-马育民老师

# 介绍

FastAPI 文件上传核心是用`multipart/form-data`、依赖`python-multipart`，提供 **bytes（小文件）**与**UploadFile（大文件/异步）**两种接收方式，支持单文件、多文件、表单混合上传，并可做类型/大小/后缀校验。

### bytes上传方式（不推荐）
会把 **整个文件一次性全部加载到内存**，上传 100MB、500MB、1GB 文件，直接塞进内存，容易引发服务器崩溃。**同步阻塞**，会废掉 FastAPI 异步性能。**不推荐**

# UploadFile

基于`SpooledTemporaryFile`，文件小，暂存在内存。文件超过阈值，自动写入系统临时磁盘文件。是临时文件流式处理，可以分块一点点读取，不用一次性全加载，不占满内存、支持大文件、功能更强。

### 属性与方法

| 属性 | 说明 |
|---|---|
| `filename` | 原始文件名（如`photo.jpg`） |
| `content_type` | MIME类型（如`image/jpeg`） |
| `file` | 底层`SpooledTemporaryFile`对象，一般用不上 |

| 异步方法 | 说明 |
|---|---|
| `read(size)` | 读取文件内容（size可选） |
| `write(data)` | 写入数据 |
| `seek(offset)` | 移动文件指针 |
| `close()` | 关闭文件 |

# 环境准备

```bash
pip install python-multipart
```

**解释：**

- `python-multipart`：解析 `multipart/form-data` 表单数据，文件上传必需。

# 例子

项目结构
```
upload_project/
├── main.py          # 接口代码
├── uploads/         # 小文件目录
└── large_files/     # 大文件目录
```

### 上传小文件

简单保存

```python
from fastapi import FastAPI, File, UploadFile
app = FastAPI()

@app.post("/upload/uploadfile")
async def upload_uploadfile(file: UploadFile = File(...)):
    # 1. 元数据
    print("文件名:", file.filename)
    print("MIME类型:", file.content_type)
    # 2. 异步保存
    contents = await file.read()  # 异步读
    with open(file.filename, "wb") as f:
        f.write(contents)
    await file.close()  # 关闭临时文件
    return {"filename": file.filename, "content_type": file.content_type}
```

**解释：**

- `File(...)` 中的 `...`：是 Python 内置常量，表示 **无默认值**、**必传参数**。等价于没有默认值，前端必须传文件，否则报错。

- `File(...)`：FastAPI 专用函数，表示这个参数来自 `form-data` 文件上传，不是普通参数，**标记这个字段是上传文件**

### 客户端测试
##### 1. curl
```bash
# 单文件
curl -X POST "http://localhost:8000/upload/uploadfile" -F "file=@/path/photo.jpg"

# 多文件
curl -X POST "http://localhost:8000/upload/multi" -F "files=@/path/1.jpg" -F "files=@/path/2.png"
```

##### 2. Python requests
```python
import requests

url = "http://localhost:8000/upload/uploadfile"
files = {"file": open("photo.jpg", "rb")}
res = requests.post(url, files=files)
print(res.json())
```

### 上传大文件（推荐）

不一次性加载整个文件到内存，适合超大文件

```
@app.post("/stream-save")
async def stream_save(file: UploadFile = File(...)):
    with open(file.filename, "wb") as f:
        # 每次读1MB，循环写入
        while chunk := await file.read(1024 * 1024):
            f.write(chunk)
    await file.close()
    return {"msg": "大文件流式保存完成"}
```

### 多文件上传

用`List[UploadFile]`接收多个文件。

```python
from typing import List

@app.post("/upload/multi")
async def upload_multi(files: List[UploadFile] = File(...)):
    saved = []
    for file in files:
        path = f"uploads/{file.filename}"
        with open(path, "wb") as f:
            # 每次读1MB，循环写入
            while chunk := await file.read(1024 * 1024):
                f.write(chunk)
        await file.close()
        saved.append({"filename": file.filename, "size": await file.read()})
    return {"saved_files": saved}
```

---

### 文件+表单混合上传
同时接收文件与普通表单字段。
```python
from fastapi import Form

@app.post("/upload/form")
async def upload_form(
    file: UploadFile = File(...),
    username: str = Form(...),
    desc: str = Form(None)
):
    return {
        "username": username,
        "desc": desc,
        "file": file.filename
    }
```

# 高级校验

### 校验文件大小

```
from typing import Annotated
from fastapi import FastAPI, UploadFile, File

app = FastAPI()

# 企业标准写法：接口层精准限制 5MB
@app.post("/upload")
async def upload(
    file: Annotated[UploadFile, File(max_size=5 * 1024 * 1024)]
):
    # 保存文件（流式，不占内存）
    with open(file.filename, "wb") as f:
        f.write(await file.read())

return {"msg": "上传成功"}
```

### 类型/后缀校验
```python
ALLOWED_EXT = {"jpg", "jpeg", "png"}
ALLOWED_MIME = {"image/jpeg", "image/png"}

@app.post("/upload/type")
async def upload_type(file: UploadFile = File(...)):
    # 校验后缀
    ext = file.filename.split(".")[-1].lower()
    if ext not in ALLOWED_EXT:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="仅支持jpg/png")
    # 校验MIME
    if file.content_type not in ALLOWED_MIME:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="文件类型错误")
    return {"msg": "类型合法"}
```

# 常见问题与最佳实践
1. **422错误**：未安装`python-multipart`或客户端未用`multipart/form-data`。
2. **大文件内存溢出**：优先用`UploadFile`+流式读写，避免`bytes`。
3. **安全风险**：
   - 校验文件名（防止路径遍历，如`../etc/passwd`）。
   - 限制文件大小、类型、后缀。
   - 保存文件前生成随机文件名（如`uuid4()`）。

原文出处：http://www.malaoshi.top/show_1GW3HRKjwGmB.html