Python中如何实现数据验证—pydantic类型检查方案

pydantic 是一个基于 python 类型提示的数据验证和设置管理库，通过定义模型类并利用类型注解实现自动校验。1. 使用 pydantic 时只需声明字段类型即可完成基本类型检查，支持 str、int、float、bool、list、dict 等内置类型，并能自动转换输入值为对应类型；2. 可使用 optional 标记可选字段，并为其设置默认值；3. 添加自定义验证逻辑可通过 @validator 装饰器限制字段值（如年龄范围），或用 @model_validator 实现跨字段验证；4. 支持嵌套模型结构，允许从字典、json 等原始数据构建模型对象；5. 可启用严格模式禁止类型转换，提升数据安全性。

在Python开发中，数据验证是确保程序健壮性的重要一环。尤其是在处理API请求、配置文件解析或数据库操作时，我们经常需要对输入数据的结构和类型进行检查。Pydantic 是一个非常流行的库，它通过类型注解自动完成数据验证和解析，让这一过程变得简洁又高效。

什么是 Pydantic？

Pydantic 是一个基于 Python 类型提示（Type Hints）的数据验证和设置管理库。它的核心思想是：用类来定义数据结构，并利用类型注解实现自动校验。你只需要声明每个字段的类型和约束条件，剩下的由 Pydantic 来帮你处理。

比如：

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from pydantic import BaseModel

class User(BaseModel):
    name: str
    age: int

user = User(name="Alice", age="25")  # age传入字符串会被自动转成int

在这个例子中，即使 age 被传入字符串 "25"，Pydantic 也会尝试将其转换为整数。如果传的是 "twenty-five"，就会抛出错误。

如何使用 Pydantic 做基本类型检查？

Pydantic 支持大多数内置类型，如 str, int, float, bool, list, dict 等。你只需在模型类中声明字段类型即可。

举个例子：

from pydantic import BaseModel

class Product(BaseModel):
    name: str
    price: float
    in_stock: bool

当你创建这个类的实例时：

p = Product(name="Laptop", price="999.99", in_stock="True")

虽然这里传入的是字符串形式的数值和布尔值，但 Pydantic 会自动将它们转换成正确的类型。如果传入无法转换的内容，比如 price="free"，就会报错。

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小技巧：如果你希望某些字段可选，可以用 Optional：from typing import Optional class Product(BaseModel): name: str discount_price: Optional[float] = None

怎么添加自定义验证逻辑？

有时候，仅靠类型检查还不够，比如你需要确保年龄在某个范围内，或者邮箱格式正确。这时你可以使用 Pydantic 提供的装饰器方法。

例如，限制用户年龄范围：

from pydantic import BaseModel, validator

class User(BaseModel):
    name: str
    age: int

    @validator('age')
    def check_age(cls, v):
        if v < 0 or v > 120:
            raise ValueError('年龄必须在0到120之间')
        return v

这样，当传入非法的年龄时，会触发异常。

你也可以用 @model_validator 实现更复杂的跨字段验证，比如确认密码是否一致等。

Pydantic 的一些实用小技巧

• 默认值支持：可以直接给字段设置默认值。

  class Settings(BaseModel):
      debug: bool = False

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• 嵌套模型：可以在模型中嵌套另一个模型。

  class Address(BaseModel):
      city: str
      zip_code: str
  
  class User(BaseModel):
      name: str
      address: Address

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• 自动转换原始数据：支持从字典、JSON 等结构构建模型对象。

  data = {'name': 'Bob', 'address': {'city': 'Shanghai', 'zip_code': '200000'}}
  user = User(**data)

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• 严格模式：如果你希望完全禁止类型转换，可以使用 model_config = ConfigDict(strict=True)。

总的来说，Pydantic 让数据验证这件事变得既直观又强大。只要合理利用类型提示和验证机制，就能大幅减少手动校验的代码量，同时提升项目的可维护性和安全性。基本上就这些，不复杂但容易忽略细节的地方还挺多的。

以上就是Python中如何实现数据验证—pydantic类型检查方案的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！