如何在FastAPI中玩转WebSocket消息处理？

扫描二维码
关注或者微信搜一搜：编程智域 前端至全栈交流与成长

发现1000+提升效率与开发的AI工具和实用程序：https://tools.cmdragon.cn/

---

一、文本消息接收与发送

# 运行环境：Python 3.8+
# 安装依赖：pip install fastapi==0.68.0 uvicorn==0.15.0 websockets==10.3 pydantic==1.10.7

from fastapi import FastAPI, WebSocket

app = FastAPI()


@app.websocket("/ws/chat")
async def websocket_chat(websocket: WebSocket):
    await websocket.accept()
    try:
        while True:
            # 接收文本消息
            client_msg = await websocket.receive_text()
            # 处理消息（示例：添加时间戳）
            server_response = f"[{datetime.now()}] Server received: {client_msg}"
            # 发送文本响应
            await websocket.send_text(server_response)
    except WebSocketDisconnect:
        print("Client disconnected")

消息处理流程：

1. 客户端通过ws://协议建立WebSocket连接
2. 服务端使用await websocket.accept()接受连接
3. 进入接收循环处理receive_text()和send_text()
4. 异常处理自动断开连接

sequenceDiagram participant C as Client participant S as Server C->>S: Establish WebSocket connection (ws://) activate S S->>S: await websocket.accept() to accept connection activate C loop Receiving and Sending Messages C->>S: receive_text() S-->>C: send_text() end alt Exception Handling S->>C: Automatically disconnect end deactivate S deactivate C

应用场景：实时聊天室、协同编辑系统、实时日志监控

---

二、二进制数据传输处理

@app.websocket("/ws/file-transfer")
async def websocket_file(websocket: WebSocket):
    await websocket.accept()
    try:
        while True:
            # 接收二进制数据
            binary_data = await websocket.receive_bytes()
            # 保存文件示例
            with open("received_file.bin", "wb") as f:
                f.write(binary_data)
            # 发送确认消息
            await websocket.send_bytes(b"FILE_RECEIVED")
    except WebSocketDisconnect:
        print("File transfer interrupted")

二进制处理要点：

• 使用receive_bytes()和send_bytes()方法
• 适合传输图片、音频、视频等二进制格式
• 建议分块传输大文件（结合消息头协议）

---

三、JSON消息序列化与自动解析

from pydantic import BaseModel


class MessageModel(BaseModel):
    user: str
    content: str
    timestamp: float


@app.websocket("/ws/json-demo")
async def websocket_json(websocket: WebSocket):
    await websocket.accept()
    try:
        while True:
            json_data = await websocket.receive_json()
            # 自动验证JSON结构
            message = MessageModel(**json_data)
            # 处理业务逻辑
            processed_data = message.dict()
            processed_data["status"] = "PROCESSED"
            # 返回处理结果
            await websocket.send_json(processed_data)
    except ValidationError as e:
        await websocket.send_json({"error": str(e)})

自动验证流程：

1. 接收原始JSON数据
2. 通过Pydantic模型进行数据清洗
3. 自动类型转换和字段验证
4. 结构化错误响应返回

---

四、消息接收循环与超时控制

from websockets.exceptions import ConnectionClosed


@app.websocket("/ws/with-timeout")
async def websocket_timeout(websocket: WebSocket):
    await websocket.accept()
    try:
        while True:
            try:
                # 设置10秒接收超时
                data = await asyncio.wait_for(websocket.receive_text(), timeout=10)
                await process_message(data)
            except asyncio.TimeoutError:
                # 发送心跳包保持连接
                await websocket.send_text("HEARTBEAT")
    except ConnectionClosed:
        print("Connection closed normally")

超时控制策略：

• 使用asyncio.wait_for设置单次接收超时
• 定期发送心跳包维持连接
• 异常分类处理（正常关闭/异常断开）

---

课后Quiz

Q1：如何处理同时接收文本和二进制消息的场景？
A：通过receive()方法获取消息类型判断：

message = await websocket.receive()
if message["type"] == "websocket.receive.text":
    handle_text(message["text"])
elif message["type"] == "websocket.receive.bytes":
    handle_bytes(message["bytes"])

Q2：为什么推荐使用Pydantic进行JSON验证？
A：① 自动类型转换 ② 字段约束检查 ③ 防御无效数据 ④ 生成API文档

---

常见报错解决方案

422 Validation Error

{
  "detail": [
    {
      "loc": [
        "body",
        "timestamp"
      ],
      "msg": "field required",
      "type": "value_error.missing"
    }
  ]
}

解决方法：

1. 检查客户端发送的JSON字段是否完整
2. 验证时间戳是否为数字类型
3. 添加默认值字段：timestamp: float = None

WebSocketTimeoutException

• 成因：长时间未发送/接收消息
• 解决：调整wait_for超时参数，添加心跳机制

---

余下文章内容请点击跳转至 个人博客页面 或者 扫码关注或者微信搜一搜：编程智域 前端至全栈交流与成长
，阅读完整的文章：如何在FastAPI中玩转WebSocket消息处理？

往期文章归档：

• 如何在FastAPI中玩转WebSocket，让实时通信不再烦恼？ - cmdragon"s Blog
• WebSocket与HTTP协议究竟有何不同？FastAPI如何让长连接变得如此简单？ - cmdragon"s Blog
• FastAPI如何玩转安全防护，让黑客望而却步？
• 如何用三层防护体系打造坚不可摧的 API 安全堡垒？ - cmdragon"s Blog
• FastAPI安全加固：密钥轮换、限流策略与安全头部如何实现三重防护？ - cmdragon"s Blog
• 如何在FastAPI中巧妙玩转数据脱敏，让敏感信息安全无忧？ - cmdragon"s Blog
• RBAC权限模型如何让API访问控制既安全又灵活？ - cmdragon"s Blog
• FastAPI中的敏感数据如何在不泄露的情况下翩翩起舞？
• FastAPI安全认证的终极秘籍：OAuth2与JWT如何完美融合？ - cmdragon"s Blog
• 如何在FastAPI中打造坚不可摧的Web安全防线？ - cmdragon"s Blog
• 如何用 FastAPI 和 RBAC 打造坚不可摧的安全堡垒？ - cmdragon"s Blog
• FastAPI权限配置：你的系统真的安全吗？ - cmdragon"s Blog
• FastAPI权限缓存：你的性能瓶颈是否藏在这只“看不见的手”里？ | cmdragon"s Blog
• FastAPI日志审计：你的权限系统是否真的安全无虞？ | cmdragon"s Blog
• 如何在FastAPI中打造坚不可摧的安全防线？ | cmdragon"s Blog
• 如何在FastAPI中实现权限隔离并让用户乖乖听话？ | cmdragon"s Blog
• 如何在FastAPI中玩转权限控制与测试，让代码安全又优雅？ | cmdragon"s Blog
• 如何在FastAPI中打造一个既安全又灵活的权限管理系统？ | cmdragon"s Blog
• FastAPI访问令牌的权限声明与作用域管理：你的API安全真的无懈可击吗？ | cmdragon"s Blog
• 如何在FastAPI中构建一个既安全又灵活的多层级权限系统？ | cmdragon"s Blog
• FastAPI如何用角色权限让Web应用安全又灵活？ | cmdragon"s Blog
• FastAPI权限验证依赖项究竟藏着什么秘密？ | cmdragon"s Blog
• 如何用FastAPI和Tortoise-ORM打造一个既高效又灵活的角色管理系统？ | cmdragon"s Blog
• JWT令牌如何在FastAPI中实现安全又高效的生成与验证？ | cmdragon"s Blog
• 你的密码存储方式是否在向黑客招手？ | cmdragon"s Blog
• 如何在FastAPI中轻松实现OAuth2认证并保护你的API？ | cmdragon"s Blog
• FastAPI安全机制：从OAuth2到JWT的魔法通关秘籍 | cmdragon"s Blog
• FastAPI认证系统：从零到令牌大师的奇幻之旅 | cmdragon"s Blog
• FastAPI安全异常处理：从401到422的奇妙冒险 | cmdragon"s Blog
• FastAPI权限迷宫：RBAC与多层级依赖的魔法通关秘籍 | cmdragon"s Blog
• JWT令牌：从身份证到代码防伪的奇妙之旅 | cmdragon"s Blog
• FastAPI安全认证：从密码到令牌的魔法之旅 | cmdragon"s Blog
• 密码哈希：Bcrypt的魔法与盐值的秘密 | cmdragon"s Blog
• 用户认证的魔法配方：从模型设计到密码安全的奇幻之旅 | cmdragon"s Blog
• FastAPI安全门神：OAuth2PasswordBearer的奇妙冒险 | cmdragon"s Blog
• OAuth2密码模式：信任的甜蜜陷阱与安全指南 | cmdragon"s Blog

免费好用的热门在线工具

• CMDragon 在线工具 - 高级AI工具箱与开发者套件 | 免费好用的在线工具
• 应用商店 - 发现1000+提升效率与开发的AI工具和实用程序 | 免费好用的在线工具
• CMDragon 更新日志 - 最新更新、功能与改进 | 免费好用的在线工具
• 支持我们 - 成为赞助者 | 免费好用的在线工具
• AI文本生成图像 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 临时邮箱 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 二维码解析器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 文本转思维导图 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 正则表达式可视化工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 文件隐写工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• IPTV 频道探索器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 快传 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 随机抽奖工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 动漫场景查找器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 时间工具箱 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 网速测试 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• AI 智能抠图工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 背景替换工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 艺术二维码生成器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• Open Graph 元标签生成器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 图像对比工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 图片压缩专业版 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 密码生成器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• SVG优化器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 调色板生成器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 在线节拍器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• IP归属地查询 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• CSS网格布局生成器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 邮箱验证工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 书法练习字帖 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 金融计算器套件 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 中国亲戚关系计算器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• Protocol Buffer 工具箱 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• IP归属地查询 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 图片无损放大 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 文本比较工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• IP批量查询工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 域名查询工具 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• DNS工具箱 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• 网站图标生成器 - 应用商店 | 免费好用的在线工具
• XML Sitemap