1. 并發(fā)模型對(duì)比
FastAPI 的異步模型
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非阻塞 I/O：FastAPI 基于
asyncio或anyio，支持異步 I/O 操作。當(dāng)執(zhí)行 I/O 操作（如數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)、文件讀寫(xiě)、網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求）時(shí)，F(xiàn)astAPI 不會(huì)阻塞事件循環(huán)，而是掛起當(dāng)前任務(wù)，轉(zhuǎn)而處理其他任務(wù)。 -
事件循環(huán)：FastAPI 使用事件循環(huán)來(lái)調(diào)度任務(wù)，能夠高效地處理大量并發(fā)請(qǐng)求。
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協(xié)程：FastAPI 通過(guò)協(xié)程實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換，協(xié)程的切換開(kāi)銷(xiāo)遠(yuǎn)低于線程切換。
Django 的同步模型
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阻塞 I/O：Django 是一個(gè)同步框架，當(dāng)執(zhí)行 I/O 操作時(shí)，整個(gè)線程會(huì)被阻塞，直到操作完成。
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多線程/多進(jìn)程：Django 通過(guò)多線程或多進(jìn)程來(lái)處理并發(fā)請(qǐng)求，線程切換和上下文切換會(huì)帶來(lái)額外的開(kāi)銷(xiāo)。
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資源消耗：每個(gè)線程都需要分配獨(dú)立的內(nèi)存空間，當(dāng)并發(fā)請(qǐng)求數(shù)增加時(shí)，線程的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀會(huì)消耗大量資源。
2. 并發(fā)能力對(duì)比
FastAPI 的并發(fā)能力
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高并發(fā)：FastAPI 能夠輕松處理成千上萬(wàn)的并發(fā)請(qǐng)求，尤其是在 I/O 密集型場(chǎng)景下。
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資源高效：由于事件循環(huán)和協(xié)程的輕量級(jí)特性，F(xiàn)astAPI 的資源利用率非常高。
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適合場(chǎng)景：實(shí)時(shí)應(yīng)用、微服務(wù)、API 網(wǎng)關(guān)等高并發(fā)場(chǎng)景。
Django 的并發(fā)能力
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低并發(fā)：Django 的并發(fā)能力受限于線程池的大小。當(dāng)并發(fā)請(qǐng)求數(shù)超過(guò)線程池容量時(shí)，新的請(qǐng)求需要等待，導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)。
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資源消耗：每個(gè)請(qǐng)求都需要一個(gè)獨(dú)立的線程，線程的創(chuàng)建和切換會(huì)消耗大量資源。
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適合場(chǎng)景：傳統(tǒng)的 Web 應(yīng)用、內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS）等低并發(fā)場(chǎng)景。
3. 性能對(duì)比數(shù)據(jù)
根據(jù) TechEmpower 基準(zhǔn)測(cè)試：
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FastAPI：在 I/O 密集型任務(wù)中，F(xiàn)astAPI 的性能接近 Node.js 和 Go，每秒可以處理數(shù)萬(wàn)個(gè)請(qǐng)求。
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Django：Django 的性能通常比 FastAPI 低一個(gè)數(shù)量級(jí)，每秒只能處理數(shù)千個(gè)請(qǐng)求。
4. 實(shí)際場(chǎng)景對(duì)比
場(chǎng)景 1：高并發(fā) API
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FastAPI：能夠輕松處理數(shù)萬(wàn)個(gè)并發(fā)請(qǐng)求，響應(yīng)時(shí)間短，資源利用率高。
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Django：由于線程切換和阻塞 I/O 的開(kāi)銷(xiāo)，Django 在高并發(fā)場(chǎng)景下性能較差。
場(chǎng)景 2：實(shí)時(shí)應(yīng)用（如聊天應(yīng)用）
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FastAPI：通過(guò) WebSocket 和異步編程，F(xiàn)astAPI 能夠高效處理實(shí)時(shí)通信。
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Django：雖然可以通過(guò)
Django Channels支持 WebSocket，但性能通常不如 FastAPI。
場(chǎng)景 3：傳統(tǒng) Web 應(yīng)用
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FastAPI：適合構(gòu)建高性能的 API，但對(duì)于全棧 Web 應(yīng)用，功能不如 Django 全面。
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Django：適合構(gòu)建功能豐富的全棧 Web 應(yīng)用，但在高并發(fā)場(chǎng)景下性能較低。
5. 為什么 FastAPI 的并發(fā)能力更強(qiáng)？
5.1 非阻塞 I/O
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FastAPI 的異步模型使得它能夠高效處理 I/O 密集型任務(wù)，而不會(huì)阻塞事件循環(huán)。
5.2 事件循環(huán)
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FastAPI 使用事件循環(huán)來(lái)調(diào)度任務(wù)，能夠高效地處理大量并發(fā)請(qǐng)求。
5.3 協(xié)程
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FastAPI 通過(guò)協(xié)程實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換，協(xié)程的切換開(kāi)銷(xiāo)遠(yuǎn)低于線程切換。
5.4 資源利用率
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FastAPI 的資源利用率非常高，能夠在單線程中處理大量并發(fā)請(qǐng)求。
6. Django 的并發(fā)限制
6.1 阻塞 I/O
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Django 的同步模型使得它在處理 I/O 操作時(shí)會(huì)阻塞線程，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。
6.2 線程切換開(kāi)銷(xiāo)
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Django 通過(guò)多線程處理并發(fā)請(qǐng)求，線程切換和上下文切換會(huì)帶來(lái)額外的開(kāi)銷(xiāo)。
6.3 資源消耗
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每個(gè)請(qǐng)求都需要一個(gè)獨(dú)立的線程，線程的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀會(huì)消耗大量資源。
7. 總結(jié)
| 特性 | FastAPI | Django |
|---|---|---|
| 并發(fā)模型 | 異步，非阻塞 I/O | 同步，阻塞 I/O |
| 并發(fā)能力 | 高，適合高并發(fā)場(chǎng)景 | 低，受限于線程池大小 |
| 資源利用率 | 高，單線程處理大量請(qǐng)求 | 低，每個(gè)請(qǐng)求需要一個(gè)線程 |
| 適合場(chǎng)景 | 高性能 API、實(shí)時(shí)應(yīng)用 | 全棧 Web 應(yīng)用、傳統(tǒng)應(yīng)用 |
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FastAPI 的并發(fā)能力更強(qiáng)：FastAPI 通過(guò)異步編程和事件循環(huán)，能夠高效處理大量并發(fā)請(qǐng)求，適合高并發(fā)和 I/O 密集型場(chǎng)景。
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Django 的并發(fā)能力較弱：Django 的同步模型和線程切換開(kāi)銷(xiāo)限制了它的并發(fā)能力，適合低并發(fā)和傳統(tǒng) Web 應(yīng)用。
如果你需要構(gòu)建一個(gè)高并發(fā)的系統(tǒng)，F(xiàn)astAPI 是更好的選擇；如果你需要快速開(kāi)發(fā)功能豐富的全棧 Web 應(yīng)用，Django 更適合。
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