FastAPI (Python 3.11) Linux 实战搭建与云部署完全指南

fastapi官网及详细资料：FastAPI

一、环境搭建实战经验

1. Python 3.11 安装全过程

记得我以前想自己用python写一个网站，然后把家里的老电脑拿出来当服务器，结果还没公网，脚本还一直报错，直到前几天我听朋友介绍了一个云服务器提供商，服务器的问题才解决。

我本来一直用的是python10，但有一个我喜欢的第三方库却只支持11-13，于是我换成了python11.

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记得前几天我第一次在雨云服务器上装Python 3.11，折腾了整整两天。雨云的Ubuntu 22.04默认只带3.10，得自己折腾。下面是我的血泪经验：

# 先更新系统，这个步骤不能省，我试过不更新直接装结果各种依赖问题
sudo apt update
sudo apt upgrade -y

# 安装基础依赖，雨云有些镜像连build-essential都没预装
sudo apt install -y build-essential zlib1g-dev libncurses5-dev libgdbm-dev libnss3-dev libssl-dev libreadline-dev libffi-dev libsqlite3-dev wget libbz2-dev

# 下载Python源码，我习惯用官方地址，虽然雨云有些区域可能慢点
cd /usr/src
sudo wget https://www.python.org/ftp/python/3.11.13/Python-3.11.13.tgz
sudo tar xzf Python-3.11.13.tgz
cd Python-3.11.13

# 这里有个小技巧，雨云服务器内存小的话加--enable-optimizations会编译失败
# 我一般去掉这个参数，虽然性能差一点但至少能装上
sudo ./configure --with-ensurepip=install
sudo make -j$(nproc)
sudo make altinstall

# 验证安装，这个命令我记了好久才记住
python3.11 -V

个人经验： 有次在雨云华东节点装，wget下载特别慢，我就改用国内镜像：

sudo wget https://registry.example.com/python/3.11.13/Python-3.11.13.tgz

结果装完发现pip源也是国内的，后面装包各种问题，最后又得重来。所以还是建议直接用官方源，虽然慢点但稳定。（自处注意，有的雨云服务器不支持从国外下资源，策划前先问一下客服，秒答）

2. 虚拟环境配置技巧

虚拟环境这块我踩过不少坑。雨云服务器上，很多人直接用全局Python，结果多个项目冲突。我的做法：

# 创建项目目录
mkdir -p ~/projects/my_fastapi_app && cd ~/projects/my_fastapi_app

# 创建虚拟环境，我习惯用.venv这个名字，方便gitignore
python3.11 -m venv .venv

# 激活虚拟环境，这个命令我每次都得查，太长了
source .venv/bin/activate

# 安装基础包，我一般先升级pip
pip install --upgrade pip
pip install fastapi uvicorn "python-multipart==0.0.9"

小发现： 有次在雨云服务器上，激活虚拟环境后pip命令找不到，折腾半天发现是PATH没设置好。后来我养成习惯，每次创建虚拟环境后都执行：

echo "source ~/.bashrc" >> .venv/bin/activate

虽然不知道为啥有效，但确实解决了问题。

二、项目结构实战搭建

1. 项目初始化全过程

# 创建标准项目结构
mkdir -p app/{api,core,models,schemas,utils} static/{css,js,img} templates
touch app/{main.py,config.py}
touch app/api/{__init__.py,items.py,users.py}
touch app/core/{__init__.py,config.py}
touch requirements.txt .env

# 填充基础配置
echo "APP_NAME=MyFastAPIApp
DEBUG=True
SECRET_KEY=secret123
DATABASE_URL=sqlite:///./app.db" > .env

echo "fastapi==0.111.0
uvicorn==0.30.6
python-multipart==0.0.9
python-dotenv==1.0.1
sqlalchemy==2.0.30" > requirements.txt

个人习惯： 我喜欢把SECRET_KEY设成"secret123"，因为好记。虽然知道应该用复杂点的，但开发环境图个方便嘛。反正上线前再改。

2. 核心配置文件编写

app/core/config.py:

import os
from dotenv import load_dotenv

load_dotenv()  # 从.env文件加载环境变量

class Settings:
    APP_NAME: str = os.getenv("APP_NAME", "My FastAPI App")
    DEBUG: bool = os.getenv("DEBUG", "True") == "True"
    SECRET_KEY: str = os.getenv("SECRET_KEY", "secret123")
    DATABASE_URL: str = os.getenv("DATABASE_URL", "sqlite:///./app.db")

settings = Settings()

真实经历： 有次在雨云服务器上部署，发现DEBUG设置不生效。查了好久才发现是因为.env文件权限问题。后来我每次部署都加一句：

chmod 644 .env

虽然不知道为啥需要这个，但确实解决了问题。

三、数据库集成实战

1. SQLAlchemy基础配置

app/core/database.py:

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker, declarative_base

# 从配置加载数据库URL
from app.core.config import settings

# 创建引擎，雨云RDS连接可以直接用这个
engine = create_engine(
    settings.DATABASE_URL,
    connect_args={"check_same_thread": False} if "sqlite" in settings.DATABASE_URL else {}
)

# 创建会话工厂
SessionLocal = sessionmaker(autocommit=False, autoflush=False, bind=engine)

# 基类，所有模型继承这个
Base = declarative_base()

def get_db():
    """获取数据库会话"""
    db = SessionLocal()
    try:
        yield db
    finally:
        db.close()

实际经验： 有次在雨云上用PostgreSQL，连接老是断。后来发现是雨云RDS有个空闲连接超时设置。我加了个简单的心跳：

from sqlalchemy import event

@event.listens_for(engine, "engine_connect")
def ping_connection(connection, branch):
    if branch:
        return
    try:
        connection.scalar("SELECT 1")
    except:
        connection.rollback()
        raise

虽然不太懂原理，但确实让连接稳定多了。

2. 模型定义示例

app/models/user.py:

from sqlalchemy import Column, Integer, String
from app.core.database import Base

class User(Base):
    __tablename__ = "users"
    
    id = Column(Integer, primary_key=True, index=True)
    email = Column(String, unique=True, index=True)
    hashed_password = Column(String)
    is_active = Column(Boolean, default=True)

踩坑记录： 有次定义模型时，我用了is_active = Column(Boolean, default=True)，结果在SQLite上没问题，但部署到雨云RDS的PostgreSQL就报错。最后发现PostgreSQL的Boolean类型需要Boolean(create_constraint=True)。改了半天才搞定。

四、API路由开发实战

1. 基础API开发

app/api/users.py:

from fastapi import APIRouter, Depends, HTTPException
from sqlalchemy.orm import Session
from app.core.database import get_db
from app.models.user import User
from app.schemas.user import UserCreate, UserResponse

router = APIRouter()

@router.post("/", response_model=UserResponse)
def create_user(user: UserCreate, db: Session = Depends(get_db)):
    # 检查邮箱是否已存在
    db_user = db.query(User).filter(User.email == user.email).first()
    if db_user:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="邮箱已注册")
    
    # 创建新用户
    fake_hashed_password = user.password + "notreallyhashed"
    db_user = User(email=user.email, hashed_password=fake_hashed_password)
    db.add(db_user)
    db.commit()
    db.refresh(db_user)
    return db_user

@router.get("/{user_id}", response_model=UserResponse)
def read_user(user_id: int, db: Session = Depends(get_db)):
    db_user = db.query(User).filter(User.id == user_id).first()
    if db_user is None:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="用户不存在")
    return db_user

实际经验： 有次在雨云服务器上测试，发现创建用户时密码没加密。查了半天才发现fake_hashed_password那段代码是测试用的，忘了替换成真正的哈希函数。后来我养成了习惯，在代码里加注释：

# TODO: 替换为真正的密码哈希
fake_hashed_password = user.password + "notreallyhashed"

2. 文件上传功能

app/api/files.py:

import os
from fastapi import APIRouter, UploadFile, File
from fastapi.responses import JSONResponse

router = APIRouter()

@router.post("/upload/")
async def upload_file(file: UploadFile = File(...)):
    # 确保uploads目录存在
    os.makedirs("uploads", exist_ok=True)
    
    # 保存文件
    file_path = f"uploads/{file.filename}"
    with open(file_path, "wb") as buffer:
        buffer.write(await file.read())
    
    return {"filename": file.filename, "path": file_path}

真实故事： 有次在雨云上部署这个功能，用户上传了中文名文件，结果乱码。我试了各种编码转换都不行，最后发现是服务器locale设置问题。执行了：

sudo locale-gen zh_CN.UTF-8
sudo update-locale LANG=zh_CN.UTF-8

重启服务器后才解决。雨云有些基础镜像默认是en_US，处理中文文件要注意。

五、生产环境部署深度指南

1. Gunicorn配置实战

gunicorn_conf.py:

# Gunicorn配置文件
bind = "127.0.0.1:8000"
workers = 3  # 一般设为CPU核心数+1
worker_class = "uvicorn.workers.UvicornWorker"
timeout = 120
keepalive = 5
access_log_format = '%(h)s %(l)s %(u)s %(t)s "%(r)s" %(s)s %(b)s "%(f)s" "%(a)s"'
errorlog = "-"
accesslog = "-"
loglevel = "info"

个人经验： 有次在雨云2核4G服务器上，我把workers设成5，结果内存不够用，经常OOM。后来发现公式应该是：

workers = (2 * CPU核心数) + 1

但雨云有些小配置服务器内存有限，得适当减少。我一般先设小点，运行几天看监控再调整。

2. Systemd服务配置

# 创建服务目录
sudo mkdir -p /var/log/gunicorn

# 创建服务文件
sudo nano /etc/systemd/system/fastapi.service

/etc/systemd/system/fastapi.service:

[Unit]
Description=FastAPI Service
After=network.target

[Service]
User=ubuntu
Group=ubuntu
WorkingDirectory=/home/ubuntu/projects/my_fastapi_app
Environment="PATH=/home/ubuntu/projects/my_fastapi_app/.venv/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin"
EnvironmentFile=/home/ubuntu/projects/my_fastapi_app/.env
ExecStart=/home/ubuntu/projects/my_fastapi_app/.venv/bin/gunicorn -c gunicorn_conf.py app.main:app
Restart=always
RestartSec=5
StandardOutput=syslog
StandardError=syslog
SyslogIdentifier=fastapi

[Install]
WantedBy=multi-user.target

血泪教训： 有次配置完服务，启动时报错Failed at step EXEC spawning. 查了好久发现是.env文件里有空格，比如：

SECRET_KEY = mysecret

改成：

SECRET_KEY=mysecret

就好了。环境变量等号两边不能有空格，这个细节坑了我好几次。

3. Nginx配置实战

sudo apt install -y nginx
sudo nano /etc/nginx/sites-available/my_fastapi

/etc/nginx/sites-available/my_fastapi:

server {
    listen 80;
    server_name your-domain.com;

    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8000;
        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;
    }

    location /static {
        alias /home/ubuntu/projects/my_fastapi_app/static;
    }
}

启用站点：

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/my_fastapi /etc/nginx/sites-enabled/
sudo nginx -t
sudo systemctl restart nginx

真实案例： 有次配置完Nginx，访问网站显示502 Bad Gateway。查了好久才发现是Gunicorn没启动。雨云服务器有时候需要先启动应用再配Nginx。我后来养成了习惯：

1. 先用uvicorn app.main:app --reload测试应用
2. 确认能访问后再配Nginx
3. 最后用Gunicorn替换Uvicorn

六、雨云服务器部署全流程

1. 雨云服务器选购指南

我一般在雨云买服务器，有几个小技巧分享：

1. 地域选择：如果你的用户主要在国内，选浙江宁波或广东广州（极为推荐，阿里腾讯支持，高防DDOS）区域，延迟更低
2. 配置选择：新手建议2核4G起步，2核2G太卡，开发体验差（亲身体验,4G比2G只多7元）
3. 系统选择：Ubuntu 22.04 LTS最稳定，CentOS 7也行但快EOL了
4. 带宽选择：30Mbps够测试用，正式环境至少50Mbps

个人经历： 有次为了省钱买了1核1G的雨云服务器，结果连Python都装不上，提示内存不足。后来才知道编译Python需要至少1.5G内存。所以现在我都直接买2核4G。（只要30多块，一天1块钱）

2. 雨云服务器初始化步骤

连接服务器：

# 雨云控制台会提供root密码
ssh root@your-rainyun-server-ip

基础配置：

# 创建普通用户（雨云默认只有root）
adduser deploy
usermod -aG sudo deploy

# 切换到普通用户
su - deploy

# 安装基础工具
sudo apt update
sudo apt install -y git curl wget vim

雨云特色： 雨云控制台有个"自定义脚本"功能，可以在创建服务器时自动执行脚本。我经常用这个预装基础环境：

#!/bin/bash
apt update
apt install -y python3.11 python3.11-venv git nginx

3. 雨云安全组配置

雨云的安全组设置很关键，但新手容易配错。我的配置：

• 入站规则：
  • SSH (22/tcp) - 仅限自己IP
  • HTTP (80/tcp) - 0.0.0.0/0
  • HTTPS (443/tcp) - 0.0.0.0/0
• 出站规则：
  • 全部允许

踩坑记录： 有次配置完安全组，还是无法访问网站。查了好久才发现是雨云安全组需要"应用"才能生效，不是保存就生效。这个细节雨云文档没写清楚。

4. 雨云备份策略

雨云有自动备份功能，但我觉得不够用。我的备份方案：

1. 代码备份：用Git，推送到GitHub或Gitee
2. 数据库备份：每天定时导出

   0 2 * * * pg_dump -U user dbname > /backups/db_$(date +\%Y\%m\%d).sql
   

3. 完整备份：每周用雨云快照功能

真实故事： 有次误删了数据库，以为雨云自动备份能救我。结果发现自动备份只保留7天，而我的问题是3周前埋下的。从此我加了邮件通知，确保备份成功。

七、高级技巧与个人经验

1. 雨云服务器性能优化

交换空间设置：

# 雨云小内存服务器必备
sudo fallocate -l 2G /swapfile
sudo chmod 600 /swapfile
sudo mkswap /swapfile
sudo swapon /swapfile
# 永久生效
echo '/swapfile none swap sw 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

为什么需要： 有次在雨云1核2G服务器上，Python编译时内存不够，加了2G交换空间才成功。虽然慢点，但至少能用。

2. 日志管理技巧

集中日志配置：

# 安装日志轮转
sudo apt install -y logrotate

# 创建配置
sudo nano /etc/logrotate.d/fastapi

/etc/logrotate.d/fastapi:

/var/log/gunicorn/*.log {
    daily
    missingok
    rotate 14
    compress
    delaycompress
    notifempty
    create 640 ubuntu ubuntu
    sharedscripts
    postrotate
        systemctl reload fastapi > /dev/null
    endscript
}

个人经验： 有次日志文件涨到10G，把雨云服务器磁盘撑满了。从此我养成了定期清理日志的习惯，还加了监控告警。

3. 雨云监控实用技巧

雨云自带监控功能有限，我加了些自定义监控：

CPU监控脚本：

#!/bin/bash
# /usr/local/bin/cpu_monitor.sh
CPU_USAGE=$(top -bn1 | grep "Cpu(s)" | sed "s/.*, *\([0-9.]*\)%* id.*/\1/" | awk '{print 100 - $1}')
if (( $(echo "$CPU_USAGE > 90" | bc -l) )); then
    echo "CPU usage is high: $CPU_USAGE%" | mail -s "CPU Alert" your@email.com
fi

添加到crontab：

*/5 * * * * /usr/local/bin/cpu_monitor.sh

真实案例： 有次API突然变慢，雨云监控显示CPU正常，但实际是某个worker卡住了。后来我加了应用级监控，看每个请求的响应时间。

八、常见问题解决方案大全

1. Python环境问题

问题：ModuleNotFoundError: No module named 'fastapi'

• 现象：明明装了fastapi，但运行时报错
• 原因：虚拟环境没激活，或用了系统Python
• 解决方案：

  # 确认当前Python路径
  which python
  
  # 如果不对，重新激活虚拟环境
  source .venv/bin/activate
  
  # 或者直接指定Python路径
  /path/to/.venv/bin/python app/main.py
  

个人经历： 有次在雨云服务器上，which python显示的是系统Python，但python --version显示虚拟环境的。查了好久才发现PATH设置有问题，把虚拟环境路径加到了.bashrc里。

2. 端口冲突问题

问题：OSError: [Errno 98] Address already in use

• 现象：启动应用时端口被占用
• 原因：之前进程没完全退出
• 解决方案：

  # 查找占用8000端口的进程
  sudo lsof -i :8000
  
  # 或者
  sudo ss -tulpn | grep :8000
  
  # 终止进程
  kill -9 <PID>
  
  # 一键解决
  sudo fuser -k 8000/tcp
  

小技巧： 我在开发时经常用这个别名，加到~/.bashrc：

alias killport='sudo fuser -k $1/tcp'

然后就可以killport 8000快速杀进程。

3. 数据库连接问题

问题：sqlalchemy.exc.OperationalError: (sqlite3.OperationalError) unable to open database file

• 现象：SQLite数据库打不开
• 原因：目录不存在或权限不足
• 解决方案：

  # 确保目录存在
  mkdir -p $(dirname ./app.db)
  
  # 设置正确权限
  chmod 755 $(dirname ./app.db)
  chmod 644 ./app.db
  
  # 如果还是不行，用绝对路径
  DATABASE_URL=sqlite:////absolute/path/to/app.db
  

真实案例： 有次在雨云服务器上，SQLite文件放在/tmp目录，结果服务器重启后文件没了。从此我再也不把数据库放/tmp了。

4. Nginx配置问题

问题：502 Bad Gateway

• 现象：Nginx显示502错误
• 原因：后端应用没启动或端口不对
• 排查步骤：
  1. 检查应用是否运行：systemctl status fastapi
  2. 检查端口监听：ss -tulpn | grep 8000
  3. 测试本地访问：curl http://127.0.0.1:8000
  4. 查看Nginx错误日志：tail -f /var/log/nginx/error.log

个人经验： 有次502错误是因为Gunicorn worker超时，我加了--timeout 120参数就解决了。雨云有些小配置服务器处理慢请求容易超时。

5. 静态文件问题

问题：CSS/JS文件404

• 现象：页面样式丢失
• 原因：Nginx没正确配置静态文件路径
• 解决方案：

  location /static {
      alias /path/to/your/static/files;
      expires 30d;
  }
  

  注意：alias和root的区别，用错会导致路径问题

血泪教训： 有次我把alias写成root，结果静态文件路径变成了/static/static/css/style.css。调试了好久才发现这个小错误。

九、雨云特色功能实战

1. 雨云对象存储集成

雨云有对象存储服务，我用来存用户上传的文件：

# app/utils/storage.py
import os
import requests
from app.core.config import settings

def upload_to_rainyun_oss(file_path, object_name=None):
    """上传文件到雨云OSS"""
    if object_name is None:
        object_name = os.path.basename(file_path)
    
    # 雨云OSS API端点
    url = f"https://{settings.OSS_BUCKET}.{settings.OSS_REGION}.rainyun-oss.com/{object_name}"
    
    # 读取文件
    with open(file_path, 'rb') as f:
        file_data = f.read()
    
    # 上传（这里简化了，实际需要签名）
    headers = {
        "Authorization": f"Bearer {settings.OSS_ACCESS_KEY}"
    }
    response = requests.put(url, data=file_data, headers=headers)
    return response.status_code == 200

配置： 在.env文件中添加：

OSS_BUCKET=my-bucket
OSS_REGION=cn-east
OSS_ACCESS_KEY=your-access-key
OSS_SECRET_KEY=your-secret-key

真实经历： 有次上传大文件超时，后来发现雨云OSS默认超时是60秒。我改用分片上传才解决。

2. 雨云监控告警配置

雨云自带监控可以设告警，但不够灵活。我加了个脚本：

#!/bin/bash
# /usr/local/bin/rainyun_monitor.sh

# 检查服务状态
if ! systemctl is-active --quiet fastapi; then
    echo "FastAPI服务已停止!" | mail -s "服务告警" your@email.com
    systemctl start fastapi
fi

# 检查磁盘空间
if [ $(df / | tail -1 | awk '{print $5}' | sed 's/%//') -gt 90 ]; then
    echo "磁盘空间不足!" | mail -s "磁盘告警" your@email.com
fi

添加到crontab：

*/10 * * * * /usr/local/bin/rainyun_monitor.sh

个人经验： 有次雨云服务器磁盘满了，监控邮件没收到，因为邮件服务也挂了。现在我会把告警发到多个渠道，比如企业微信。

十、实战经验总结

1. 部署流程优化

我总结了一套雨云部署checklist，每次部署都按这个来：

1. 服务器准备

   • 确认雨云安全组开放必要端口
   • 创建普通用户，配置SSH密钥
   • 安装基础工具（git, curl, vim）

2. 环境配置

   • 安装Python 3.11
   • 创建虚拟环境
   • 安装依赖包

3. 应用部署

   • 克隆代码库
   • 配置环境变量
   • 初始化数据库

4. 服务配置

   • 设置Gunicorn
   • 配置Nginx
   • 启用systemd服务

5. 验证测试

   • 检查服务状态
   • 测试API端点
   • 验证静态文件

小技巧： 我把整个流程写成脚本，命名为deploy.sh，每次部署只需运行：

./deploy.sh production

2. 个人踩坑记录

坑1：雨云服务器时区问题

• 现象：日志时间与本地不一致
• 解决：设置正确时区

  sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
  

坑2：SQLite在雨云上性能差

• 现象：高并发时数据库锁住
• 解决：换用PostgreSQL，雨云有RDS服务

坑3：雨云自动更新内核

• 现象：某天服务突然变慢
• 解决：禁用自动更新

  sudo apt-mark hold linux-image-generic
  

3. 给新手的建议

1. 不要怕犯错：我第一次在雨云部署失败了4次，每次都是小问题
2. 做好备份：雨云快照功能很实用，部署前先拍个快照
3. 从小配置开始：新手别买太贵的服务器，2核4G足够学习
4. 善用日志：出问题先看日志，journalctl -u fastapi -f是我的救命稻草
5. 保持耐心：云计算有学习曲线，慢慢来

4. 最后的真心话

说实话，这个教程写得有点乱，因为真实开发就是这样——没有完美的流程，只有不断试错和调整。我在雨云上部署过不下4个FastAPI项目，每个都有不同的问题。

记得有次上线前夜，发现生产环境和开发环境行为不一致，折腾到凌晨4点才发现是.env文件里有个空格。从此我养成了用env | sort对比环境变量的习惯。

雨云是个不错的平台，但别指望它解决所有问题。云计算的本质是：你省了买硬件的钱，但得多花时间学运维。希望这篇实战经验能帮你少踩几个坑。

最后提醒：代码里的SECRET_KEY=secret123只是示例，实际项目一定要改！我见过太多人直接用这个上线，结果...你懂的。（被hack...）

补充链接：雨云 - 老一代云服务提供商_ 直降5折。

五. 本文参考资料

FastAPI

快速上手 | 雨云百科

雨云一键部署云应用，小白也能轻松玩转云服务器！

处理错误 - FastAPI