如何在 FastAPI 中巧妙覆蓋依賴注入並攔截第三方服務調用？ Detail - fastapi,django,flask,python,後端風流倜儻的傷痕 Blog

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title: 如何在 FastAPI 中巧妙覆蓋依賴注入並攔截第三方服務調用？
date: 2025-09-06T03:34:14+08:00
lastmod: 2025-09-06T03:34:14+08:00
author: cmdragon

summary:
FastAPI 的依賴注入系統允許解耦複雜依賴關係，便於代碼重用。在測試中，可通過 dependencies_overrides 覆蓋真實依賴，避免影響實際服務。多層依賴覆蓋時，需特別注意共享資源（如數據庫連接）的處理。對於第三方服務調用，可使用自定義 HTTP 客户端攔截器實現請求攔截、模擬和降級處理，確保在服務異常時返回降級數據。常見報錯如 422 Unprocessable Entity 和 500 Internal Server Error 可通過模型驗證和異常處理解決，而 TimeoutError 則可通過設置超時和重試機制預防。

categories:

fastapi

tags:

FastAPI

依賴注入
單元測試
請求攔截
第三方服務調用
錯誤處理
模擬與覆蓋

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1. 依賴注入系統模擬與覆蓋

1.1 依賴注入的核心概念

FastAPI 的依賴注入系統是其核心特性之一，它允許你將複雜依賴關係解耦並重用代碼。例如數據庫連接、授權驗證等場景：

# 示例：基本依賴注入
from fastapi import Depends, FastAPI

app = FastAPI()

async def common_params(limit: int = 100, offset: int = 0):
    return {"limit": limit, "offset": offset}

@app.get("/items/")
async def read_items(params: dict = Depends(common_params)):
    return {"params": params}

1.2 測試場景中的覆蓋技術

在單元測試中，需要覆蓋真實依賴（如數據庫連接），避免對實際服務產生影響。使用 FastAPI 的 dependencies_overrides：

# 測試覆蓋真實數據庫的示例
from fastapi.testclient import TestClient
from .main import app, get_db  # 原始依賴

client = TestClient(app)

# 創建虛假的數據庫依賴
async def fake_db():
    return MockDatabase()

# 覆蓋原始依賴
app.dependency_overrides[get_db] = fake_db

def test_read_items():
    response = client.get("/items")
    assert response.status_code == 200

1.3 多層依賴覆蓋

graph TD
    A[路由處理函數] --> B[依賴A]
    A --> C[依賴B]
    B --> D[子依賴A1]
    C --> E[子依賴B1]
    D --> F[數據庫連接]
    E --> F[數據庫連接]
    
    style F fill:#f9f,stroke:#333

要特別注意底層依賴的覆蓋，比如共享的數據庫連接對象：

# 覆蓋共享資源
class MockDBConnection:
    async def execute(self, query):
        return ["mock_data"]

def override_db():
    return MockDBConnection()

app.dependency_overrides[get_db_connection] = override_db

2. 第三方服務調用的請求攔截

2.1 攔截模式與應用場景

當需要調用外部 API 時，可能遇到：

測試時避免實際 API 調用
實現請求降級（如外部服務宕機）
調試時記錄請求內容
FastAPI 推薦使用自定義 HTTP 客户端攔截器。

2.2 請求攔截實現

from httpx import AsyncClient, Request, Response

class LoggingClient(AsyncClient):
    async def send(self, request: Request, **kwargs) -> Response:
        print(f"Sending: {request.method} {request.url}")
        return await super().send(request, **kwargs)

# 在路由中使用
@app.get("/external")
async def external_data(
    client: LoggingClient = Depends(lambda: LoggingClient())
):
    response = await client.get("https://api.example.com/data")
    return response.json()

2.3 請求模擬與降級處理

flowchart LR
    A[業務代碼] --> B{攔截器檢查}
    B -->|服務正常| C[調用真實API]
    B -->|服務異常| D[返回緩存數據]
    B -->|測試模式| E[返回模擬數據]

# 完整的攔截器實現
import httpx
from fastapi import Depends

class ResilientClient(AsyncClient):
    def __init__(self, mock_mode=False):
        self.mock_mode = mock_mode
    
    async def send(self, request: Request, **kwargs) -> Response:
        if self.mock_mode:
            return self.create_mock_response(request)
        
        try:
            return await super().send(request, timeout=10, **kwargs)
        except httpx.ConnectError:
            return self.return_fallback_data(request)
    
    def create_mock_response(self, request):
        return Response(200, json={"mock": "data"})
    
    def return_fallback_data(self, request):
        return Response(503, json={"error": "Service unavailable"})

3. 課後 Quiz

問題: 當覆蓋多層依賴時，需要特別注意哪種共享資源的處理？
答案: 共享的數據庫連接對象。如果上層依賴和下層依賴使用了相同的數據庫連接，需要確保整個鏈路上的依賴都被正確覆蓋，否則可能造成依賴泄漏。
問題: 當第三方服務返回 503 錯誤時，我們的攔截器會如何響應？
答案: 通過 return_fallback_data 方法返回 503 響應和降級數據。這實現了請求降級，避免因外部服務問題導致整個應用不可用。

4. 常見報錯解決方案

4.1 `422 Unprocessable Entity`

產生原因:

Pydantic 模型驗證失敗

依賴項類型不匹配
解決方案:

# 檢查模型定義
class Item(BaseModel):
  name: str  # 確保沒有類型錯誤
  price: float

# 添加驗證提示
@app.exception_handler(RequestValidationError)
async def validation_handler(request, exc):
  return JSONResponse(
      status_code=400,
      content=jsonable_encoder({"detail": exc.errors()})
  )

4.2 `500 Internal Server Error in Dependency`

產生原因:

依賴項函數中出現未處理異常

依賴覆蓋未生效
解決方案:

# 增加依賴項的異常處理
async def secure_dependency():
  try:
      yield connection
  except Exception:
      raise HTTPException(500, "Dependency error")
  finally:
      clean_up_resources()

# 確認測試中執行了覆蓋
app.dependency_overrides[real_dependency] = mock_dependency

4.3 `TimeoutError in HTTP Client`

產生原因:

外部API響應超時

網絡波動
預防建議:

# 設置合理超時時間
client = ResilientClient(timeout=5.0)

# 添加重試機制
import backoff
@backoff.on_exception(backoff.expo, httpx.RequestError)
async def safe_request(url):
  return await client.get(url)

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如何在 FastAPI 中巧妙覆蓋依賴注入並攔截第三方服務調用？ - Stories Detail

1. 依賴注入系統模擬與覆蓋

1.1 依賴注入的核心概念

1.2 測試場景中的覆蓋技術

1.3 多層依賴覆蓋

2. 第三方服務調用的請求攔截

2.1 攔截模式與應用場景

2.2 請求攔截實現

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3. 課後 Quiz

4. 常見報錯解決方案

4.1 `422 Unprocessable Entity`

4.2 `500 Internal Server Error in Dependency`

4.3 `TimeoutError in HTTP Client`

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1. 依賴注入系統模擬與覆蓋

1.1 依賴注入的核心概念

1.2 測試場景中的覆蓋技術

1.3 多層依賴覆蓋

2. 第三方服務調用的請求攔截

2.1 攔截模式與應用場景

2.2 請求攔截實現

2.3 請求模擬與降級處理

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