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使用 Base64 表示位元組的 JSON

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英文版

如果你的應用需要收發 JSON 資料，但其中需要包含二進位資料，你可以將它以 base64 編碼。

Base64 與檔案

請先考慮是否能用 請求檔案 來上傳二進位資料，並用 自訂回應 - FileResponse 來傳送二進位資料，而不是把它們編碼進 JSON。

JSON 只能包含 UTF-8 編碼的字串，因此無法直接包含原始位元組。

Base64 可以把二進位資料編碼成字串，但為此會使用比原始二進位資料更多的字元，因此通常比直接使用檔案來得沒那麼有效率。

只有在確實必須把二進位資料包含在 JSON 裡，且無法改用檔案時，才使用 base64。

Pydantic bytes

你可以宣告含有 bytes 欄位的 Pydantic 模型，並在模型設定中使用 val_json_bytes，使其在驗證輸入的 JSON 資料時使用 base64；在驗證過程中，它會將 base64 字串解碼為位元組。

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel


class DataInput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {"val_json_bytes": "base64"}

# Code here omitted 👈

app = FastAPI()


@app.post("/data")
def post_data(body: DataInput):
    content = body.data.decode("utf-8")
    return {"description": body.description, "content": content}

# Code below omitted 👇
👀 Full file preview 
from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel


class DataInput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {"val_json_bytes": "base64"}


class DataOutput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {"ser_json_bytes": "base64"}


class DataInputOutput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {
        "val_json_bytes": "base64",
        "ser_json_bytes": "base64",
    }


app = FastAPI()


@app.post("/data")
def post_data(body: DataInput):
    content = body.data.decode("utf-8")
    return {"description": body.description, "content": content}


@app.get("/data")
def get_data() -> DataOutput:
    data = "hello".encode("utf-8")
    return DataOutput(description="A plumbus", data=data)


@app.post("/data-in-out")
def post_data_in_out(body: DataInputOutput) -> DataInputOutput:
    return body

如果你查看 /docs，會看到欄位 data 需要 base64 編碼的位元組：

你可以發送如下的請求：

{
    "description": "Some data",
    "data": "aGVsbG8="
}

Tip

aGVsbG8= 是 hello 的 base64 編碼。

接著 Pydantic 會將該 base64 字串解碼，並在模型的 data 欄位中提供原始位元組。

你會收到類似以下的回應：

{
  "description": "Some data",
  "content": "hello"
}

Pydantic bytes 用於輸出資料

你也可以在模型設定中搭配 ser_json_bytes 使用 bytes 欄位來處理輸出資料；當產生 JSON 回應時，Pydantic 會將位元組以 base64 進行序列化。

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

# Code here omitted 👈

class DataOutput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {"ser_json_bytes": "base64"}

# Code here omitted 👈

app = FastAPI()

# Code here omitted 👈

@app.get("/data")
def get_data() -> DataOutput:
    data = "hello".encode("utf-8")
    return DataOutput(description="A plumbus", data=data)

# Code below omitted 👇
👀 Full file preview 
from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel


class DataInput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {"val_json_bytes": "base64"}


class DataOutput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {"ser_json_bytes": "base64"}


class DataInputOutput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {
        "val_json_bytes": "base64",
        "ser_json_bytes": "base64",
    }


app = FastAPI()


@app.post("/data")
def post_data(body: DataInput):
    content = body.data.decode("utf-8")
    return {"description": body.description, "content": content}


@app.get("/data")
def get_data() -> DataOutput:
    data = "hello".encode("utf-8")
    return DataOutput(description="A plumbus", data=data)


@app.post("/data-in-out")
def post_data_in_out(body: DataInputOutput) -> DataInputOutput:
    return body

Pydantic bytes 用於輸入與輸出資料

當然，你也可以使用同一個以 base64 設定的模型，同時處理輸入（以 val_json_bytes 驗證）與輸出（以 ser_json_bytes 序列化）的 JSON 資料。

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

# Code here omitted 👈

class DataInputOutput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {
        "val_json_bytes": "base64",
        "ser_json_bytes": "base64",
    }

# Code here omitted 👈

app = FastAPI()

# Code here omitted 👈

@app.post("/data-in-out")
def post_data_in_out(body: DataInputOutput) -> DataInputOutput:
    return body
👀 Full file preview 
from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel


class DataInput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {"val_json_bytes": "base64"}


class DataOutput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {"ser_json_bytes": "base64"}


class DataInputOutput(BaseModel):
    description: str
    data: bytes

    model_config = {
        "val_json_bytes": "base64",
        "ser_json_bytes": "base64",
    }


app = FastAPI()


@app.post("/data")
def post_data(body: DataInput):
    content = body.data.decode("utf-8")
    return {"description": body.description, "content": content}


@app.get("/data")
def get_data() -> DataOutput:
    data = "hello".encode("utf-8")
    return DataOutput(description="A plumbus", data=data)


@app.post("/data-in-out")
def post_data_in_out(body: DataInputOutput) -> DataInputOutput:
    return body