fastapi/
├── __init__.py                        # 统一导出公共 API（FastAPI、APIRouter、Depends 等）
├── applications.py                    # FastAPI 主应用类，继承 Starlette
├── routing.py                         # APIRouter 与路由匹配、请求处理链核心
├── param_functions.py                 # Query、Path、Body 等快捷工厂函数
├── params.py                          # 所有参数模型基类（Param、Depends、Security 等）
├── dependencies/
│   ├── __init__.py                    # 导出 Depends
│   └── utils.py                       # 依赖解析、缓存、生成器关闭等底层实现
│   └── models.py                      # 定义模型相关
├── exceptions.py                      # FastAPI 自定义异常（如 RequestValidationError）
├── encoders.py                        # Pydantic 模型 → JSON 的序列化/编码器
├── openapi/
│   ├── __init__.py                    # 导出 get_openapi
│   ├── models.py                      # OpenAPI 3.x Pydantic 对象模型
│   └── utils.py                       # 生成 operationId、标签、示例等辅助函数
├── security/
│   ├── __init__.py                    # 导出 HTTPBearer、OAuth2PasswordBearer 等
│   ├── base.py                        # 安全基类
│   ├── http.py                        # HTTP Basic / Bearer 实现
│   ├── oauth2.py                      # OAuth2 Password / Authorization Code 实现
│   └── open_id_connect_url.py         # OpenID Connect 发现 URL 支持
├── middleware/
│   ├── __init__.py                    # 统一导出官方中间件
│   ├── cors.py                        # CORS 跨域中间件
│   ├── gzip.py                        # GZip 压缩中间件
│   └── httpsredirect.py               # HTTP → HTTPS 跳转中间件
├── background.py                      # BackgroundTasks 后台任务
├── responses.py                       # 扩展的 Response 类（JSONResponse、RedirectResponse 等）
├── websockets.py                      # WebSocket 路由支持
├── utils.py                           # 杂项工具（生成唯一 ID、深拷贝 Pydantic 模型等）
├── types.py                           # 类型别名（Decorator、ASGIApp 等）
├── main.py                            # CLI 入口：fastapi dev / run
├── cli.py                             # Typer 命令行定义：dev、run、docs 子命令
└── logger.py                          # 日志配置

sequenceDiagram
    participant Client as 客户端
    participant ASGI as ASGI服务器
    participant Exception as 全局异常处理
    participant Middleware as 中间件栈
    participant Router as 路由器
    participant Dependencies as 依赖注入
    participant Security as 安全依赖
    participant Endpoint as 端点函数
    participant Pydantic as 数据验证
    participant Background as 后台任务
 
    Client->>ASGI: HTTP请求
    ASGI->>Exception: 进入异常处理上下文
    Exception->>Middleware: 调用中间件链
    loop 中间件（请求阶段）
        Middleware->>Middleware: 例如: CORS、HTTPS重定向等
    end
 
    alt 路由匹配失败
        Middleware--xException: 触发HTTPException(404)
    else 匹配成功
        Middleware->>Router: 路由到APIRoute
        Router->>Dependencies: 解析显式依赖项
        Dependencies->>Security: 执行安全依赖（如OAuth2）
        Security->>Pydantic: 验证安全凭证
        Dependencies->>Pydantic: 验证路径/查询参数
        Dependencies->>Pydantic: 验证请求体（如有）
        Pydantic->>Endpoint: 转换后的参数输入
 
        Endpoint->>Background: 注册后台任务（如有）
        Endpoint->>Pydantic: 响应数据验证
        Pydantic->>Router: 序列化响应
    end
 
    alt 发生异常
        Exception->>Middleware: 异常转换响应
    end
 
    loop 中间件（响应阶段）
        Middleware->>MiddleWare: 处理响应（如添加头部）
    end
    Middleware->>ASGI: 最终响应
    ASGI->>Client: 返回HTTP响应