FastAPI (Zero to Hero) কমপ্লিট গাইড

FastAPI হলো পাইথনের তুলনামূলক নতুন, কিন্তু বর্তমানে সবচেয়ে দ্রুত বর্ধনশীল এবং তুমুল জনপ্রিয় একটি ওয়েব ফ্রেমওয়ার্ক। উবার (Uber) এবং নেটফ্লিক্স (Netflix) এর মতো কোম্পানিগুলো তাদের রিয়েল-টাইম সার্ভিসের জন্য এটি ব্যবহার করছে।

এর নামের মতোই, এটি ভয়ানক লেভেলের ফাস্ট (Fast)! NodeJS বা Go ল্যাঙ্গুয়েজের স্পিডের সাথে পাল্লা দেওয়ার জন্য এটি তৈরি করা হয়েছে। এটি মূলত asyncio (Asynchronous) এবং Pydantic এর ওপর ভিত্তি করে তৈরি।

এই টিউটোরিয়ালে আমরা একদম বিগিনার (Beginner) লেভেলের API তৈরি থেকে শুরু করে অ্যাডভান্সড (Advanced) লেভেলের WebSockets এবং JWT Authentication পর্যন্ত সবকিছু বিস্তারিত শিখবো।

---

🟢 বিগিনার লেভেল (Beginner)

১. ইনস্টলেশন এবং বেসিক সার্ভার (Setup)

FastAPI চালানোর জন্য ফ্রেমওয়ার্কটির পাশাপাশি একটি ASGI সার্ভার ইঞ্জিন লাগে, যার নাম uvicorn।

pip install fastapi uvicorn

এবার main.py নামে একটি ফাইলে নিচের কোডটি লিখুন:

from fastapi import FastAPI

# অ্যাপ তৈরি করা
app = FastAPI()

# একটি বেসিক GET রুট (Route)
@app.get("/")
def home():
    # সরাসরি ডিকশনারি রিটার্ন করলে এটি অটোমেটিক JSON হয়ে রেসপন্স দিবে!
    return {"message": "Welcome to FastAPI!"}

রান করার নিয়ম: টার্মিনালে লিখুন uvicorn main:app --reload (এখানে --reload দিলে কোডে কোনো পরিবর্তন করে সেভ করলেই সার্ভার নিজে রিস্টার্ট নিবে।)

২. পাথ এবং কোয়েরি প্যারামিটার (Path & Query Parameters)

URL এর মাধ্যমে ডেটা রিসিভ করার দুটি উপায় আছে। FastAPI পাইথনের Type Hints (int, str) ব্যবহার করে ডেটা ভ্যালিডেট করে।

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

# ১. পাথ প্যারামিটার (Path Parameter): লিংকের ভেতরে সরাসরি ডেটা পাঠানো
@app.get("/users/{user_id}")
def get_user(user_id: int): 
    # user_id: int দেওয়ার কারণে লিংকে টেক্সট (যেমন: /users/abc) দিলে FastAPI অটোমেটিক এরর দিবে!
    return {"user_id": user_id, "status": "Active"}

# ২. কোয়েরি প্যারামিটার (Query Parameter): লিংকের শেষে ? দিয়ে ডেটা পাঠানো
# যেমন: /search?q=python&limit=5
@app.get("/search")
def search_items(q: str, limit: int = 10): 
    # limit এর ডিফল্ট ভ্যালু 10 দেওয়া আছে
    return {"search_query": q, "results_limit": limit}

---

🟡 ইন্টারমিডিয়েট লেভেল (Intermediate)

৩. অটোমেটিক ডকুমেন্টেশন (Swagger UI)

FastAPI এর সবচেয়ে বড় ম্যাজিক হলো এটি! আপনার সার্ভার চালু থাকা অবস্থায় ব্রাউজারে নিচের লিংকে যান: 👉 http://127.0.0.1:8000/docs

এখানে আপনি চমৎকার একটি ইউজার ইন্টারফেস দেখতে পাবেন (Swagger UI)। আপনি আপনার বানানো সবগুলো API দেখতে পারবেন এবং Try it out এ ক্লিক করে ব্রাউজার থেকেই API টেস্ট করতে পারবেন!

৪. Pydantic দিয়ে ডেটা ভ্যালিডেশন (Request Body)

ইউজার যখন POST রিকোয়েস্টের মাধ্যমে ডেটা পাঠায় (যেমন: রেজিস্ট্রেশন ফর্ম), তখন সেই ডেটা রিসিভ ও চেক করার জন্য Pydantic মডেল ব্যবহার করা হয়।

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel, EmailStr

app = FastAPI()

# ডেটার স্ট্রাকচার এবং রুলস তৈরি করা
class User(BaseModel):
    name: str
    age: int
    email: EmailStr # এটি চেক করবে ইমেইলটি ভ্যালিড কি না!
    is_active: bool = True # ডিফল্ট ভ্যালু

@app.post("/create-user/")
def create_user(user: User):
    # ইউজার যদি age এর জায়গায় "twenty" লেখে, FastAPI অটোমেটিক 422 Error দিবে।
    print(f"Creating user: {user.name}, Age: {user.age}")
    
    # ডেটাবেসে সেভ করার লজিক...
    
    return {"message": "User created!", "data": user}

৫. ডিপেন্ডেন্সি ইনজেকশন (Dependency Injection)

কমন কোনো লজিক (যেমন ডেটাবেস কানেকশন বা ইউজার ভেরিফিকেশন) বারবার না লিখে রিইউজ করার জন্য Depends ব্যবহৃত হয়।

from fastapi import FastAPI, Depends, HTTPException

app = FastAPI()

# এটি একটি ডিপেন্ডেন্সি ফাংশন
def verify_token(token: str):
    if token != "supersecret":
        raise HTTPException(status_code=401, detail="Invalid token!")
    return True

# API তে ঢোকার আগেই verify_token চেক হবে
@app.get("/secure-data", dependencies=[Depends(verify_token)])
def get_secure_data():
    return {"secret_data": "This is highly confidential!"}

---

🔴 অ্যাডভান্সড লেভেল (Advanced)

৬. ব্যাকগ্রাউন্ড টাস্ক (Background Tasks)

ধরি, ইউজার রেজিস্ট্রেশন করলে তাকে একটি ইমেইল পাঠাতে হবে। ইমেইল পাঠাতে ৫ সেকেন্ড লাগে। ইউজার যেন লোডিং স্ক্রিনে আটকে না থাকে, তাই কাজটি আমরা ব্যাকগ্রাউন্ডে পাঠিয়ে দিবো।

from fastapi import FastAPI, BackgroundTasks
import time

app = FastAPI()

def send_welcome_email(email: str):
    time.sleep(5) # ভারী কাজ
    print(f"Email sent successfully to {email}")

@app.post("/register")
def register(email: str, bg_tasks: BackgroundTasks):
    # ব্যাকগ্রাউন্ডে কাজটি করার জন্য শিডিউল করে দেওয়া হলো
    bg_tasks.add_task(send_welcome_email, email)
    
    # ইউজার সাথে সাথেই রেসপন্স পেয়ে যাবে!
    return {"message": "Registration successful! Please check your email."}

৭. JWT অথেনটিকেশন (Authentication)

মডার্ন API তে লগিন সিস্টেমের জন্য Token (JWT - JSON Web Token) ব্যবহার করা হয়। FastAPI এর সিকিউরিটি মডিউল এটি খুব সহজে করতে পারে।

from fastapi import FastAPI, Depends
from fastapi.security import OAuth2PasswordBearer, OAuth2PasswordRequestForm

app = FastAPI()

# টোকেন রিসিভ করার রুট সেট করা
oauth2_scheme = OAuth2PasswordBearer(tokenUrl="login")

# ১. লগিন API (যেখান থেকে ইউজার টোকেন পাবে)
@app.post("/login")
def login(form_data: OAuth2PasswordRequestForm = Depends()):
    # রিয়েল লাইফে এখানে ডেটাবেস চেক হবে
    if form_data.username == "admin" and form_data.password == "1234":
        return {"access_token": "my_fake_jwt_token", "token_type": "bearer"}
    return {"error": "Invalid login"}

# ২. প্রোটেক্টেড API (যেখানে টোকেন ছাড়া ঢোকা যাবে না)
@app.get("/my-profile")
def profile(token: str = Depends(oauth2_scheme)):
    # এখানে টোকেন ভ্যালিডেট করা হবে
    return {"user": "admin", "token_used": token}

(Swagger UI তে গেলে দেখবেন ওপরের ডান কোনায় একটি "Authorize" বাটন চলে এসেছে!)

৮. রিয়েল-টাইম WebSockets

চ্যাট অ্যাপ্লিকেশন বা লাইভ নোটিফিকেশনের জন্য WebSockets দরকার হয়। FastAPI তে এটি বিল্ট-ইন থাকে।

from fastapi import FastAPI, WebSocket

app = FastAPI()

@app.websocket("/ws/chat")
async def websocket_endpoint(websocket: WebSocket):
    # ইউজারের কানেকশন অ্যাকসেপ্ট করা
    await websocket.accept()
    
    while True:
        # ইউজারের মেসেজ রিসিভ করা
        data = await websocket.receive_text()
        print(f"Message received: {data}")
        
        # ইউজারের কাছে মেসেজ পাঠানো
        await websocket.send_text(f"Server says: You sent -> {data}")

সারসংক্ষেপ (Conclusion)

আপনি যদি মডার্ন কোনো SPA (Single Page Application) যেমন React, Vue বা Flutter মোবাইল অ্যাপের জন্য একটি ফাস্ট, সিকিউর এবং প্রোডাকশন-রেডি API ব্যাকএন্ড বানাতে চান, তবে FastAPI বর্তমানে আপনার জন্য সবচেয়ে সেরা পছন্দ। এর টাইপ হিন্টিং এবং অটোমেটিক ডকুমেন্টেশনের কারণে ডেভেলপারদের লাইফ অনেক সহজ হয়ে গেছে!