day71:drf:API接口&Restful API规范&Django Rest Framework&drf中的序列化和反序列化功能

时间:2024-04-29 20:38:43

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1.web应用模式

2.API接口

3.Restful API规范

4.序列化

5.Django Rest Framework

  1.drf的简单介绍

  2.drf的特点

  3.如何安装drf

  4.drf的强大之处

  5.序列化器的使用

1.web应用模式

在开发Web应用中,有两种应用模式:

1.前后端不分离

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2.前后端分离

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2.API接口

为了在团队内部形成共识、防止个人习惯差异引起的混乱,我们需要找到一种大家都觉得很好的接口实现规范,而且这种规范能够让后端写的接口,用途一目了然,减少双方之间的合作成本。

目前市面上大部分公司开发人员使用的接口服务架构主要有:restful、rpc。

rpc: 翻译成中文:远程过程调用[远程服务调用]

但是接口多了,对应函数名和参数就多了,前端在请求api接口时,就会比较难找.容易出现重复的接口

restful: 翻译成中文: 资源状态转换.

把后端所有的数据/文件都看成资源.

那么接口请求数据,本质上来说就是对资源的操作了.

web项目中操作资源,无非就是增删查改.所以要求在地址栏中声明要操作的资源是什么,然后通过http请求动词来说明对资源进行哪一种操作.

例如:

  POST http://www.lufei.com/api/students/ 添加学生数据

  GET http://www.lufei.com/api/students/ 获取所有学生

  DELETE http://www.lufei.com/api/students/<pk> 删除1个学生

3. Restful API规范

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REST全称是Representational State Transfer,中文意思是表述(编者注:通常译为表征)性状态转移。 它首次出现在2000年Roy Fielding的博士论文中。

RESTful是一种定义Web API接口的设计风格,尤其适用于前后端分离的应用模式中。

这种风格的理念认为后端开发任务就是提供数据的,对外提供的是数据资源的访问接口,所以在定义接口时,客户端访问的URL路径就表示这种要操作的数据资源。

而对于数据资源分别使用POST、DELETE、GET、UPDATE等请求动作来表达对数据的增删查改。

请求方法 请求地址 后端操作
GET /students 获取所有学生
POST /students 增加学生
GET /students/<pk> 获取编号为pk的学生
PUT /students/<pk> 修改编号为pk的学生
DELETE /students/<pk> 删除编号为pk的学生

事实上,我们可以使用任何一个框架都可以实现符合restful规范的API接口。

参考文档:http://www.runoob.com/w3cnote/restful-architecture.html

restful API规范详情

1. 域名

应该尽量将API部署在专用域名之下。

https://www.jd.com
https://api.example.com

如果确定API很简单,不会有进一步扩展,可以考虑放在主域名下。

https://example.org/api/+

2. 版本(Versioning)

应该将API的版本号放入URL。

http://www.example.com/app/1.0/foo

http://www.example.com/app/1.1/foo

http://www.example.com/app/2.0/foo

另一种做法是,将版本号放在HTTP头信息中,但不如放入URL方便和直观。Github就采用了这种做法。

因为不同的版本,可以理解成同一种资源的不同表现形式,所以应该采用同一个URL。版本号可以在HTTP请求头信息的Accept字段中进行区分(参见Versioning REST Services

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.0

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.1

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=2.0

3. 路径(Endpoint)

路径又称"终点"(endpoint),表示API的具体网址,每个网址代表一种资源(resource)

(1) 资源作为网址,只能有名词,不能有动词,而且所用的名词往往与数据库的表名对应。

举例来说,以下是不好的例子:

/getProducts
/listOrders
/retreiveClientByOrder?orderId=1

对于一个简洁结构,你应该始终用名词。 此外,利用的HTTP方法可以分离网址中的资源名称的操作

GET /products :将返回所有产品清单
POST /products :将产品新建到集合
GET /products/4 :将获取产品 4
PATCH(或)PUT /products/4 :将更新产品 4

(2) API中的名词应该使用复数。无论子资源或者所有资源。

举例来说,获取产品的API可以这样定义

获取单个产品:http://127.0.0.1:8080/AppName/rest/products/1
获取所有产品: http://127.0.0.1:8080/AppName/rest/products

3. HTTP动词

对于资源的具体操作类型,由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有下面四个(括号里是对应的SQL命令)。

  • GET(SELECT):从服务器取出资源(一项或多项)。

  • POST(CREATE):在服务器新建一个资源。

  • PUT(UPDATE):在服务器更新资源(客户端提供改变后的完整资源)。

  • DELETE(DELETE):从服务器删除资源。

还有三个不常用的HTTP动词。

  • PATCH(UPDATE):在服务器更新(更新)资源(客户端提供改变的属性)。

  • HEAD:获取资源的元数据。

  • OPTIONS:获取信息,关于资源的哪些属性是客户端可以改变的。

下面是一些例子。

GET /zoos:# 列出所有动物园
POST /zoos:# 新建一个动物园(上传文件)
GET /zoos/ID:# 获取某个指定动物园的信息
PUT /zoos/ID:# 更新某个指定动物园的信息(提供该动物园的全部信息)
PATCH /zoos/ID:# 更新某个指定动物园的信息(提供该动物园的部分信息)
DELETE /zoos/ID:# 删除某个动物园
GET /zoos/ID/animals:# 列出某个指定动物园的所有动物
DELETE /zoos/ID/animals/ID:# 删除某个指定动物园的指定动物

4. 过滤信息(Filtering)

如果记录数量很多,服务器不可能都将它们返回给用户。API应该提供参数,过滤返回结果。

下面是一些常见的参数。query_string 查询字符串,地址栏后面问号后面的数据,格式: name=xx&sss=xxx

?limit=10:# 指定返回记录的数量
?offset=10:# 指定返回记录的开始位置。
?page=2&per_page=100:# 指定第几页,以及每页的记录数。
?sortby=name&order=asc:# 指定返回结果按照哪个属性排序,以及排序顺序。
?animal_type_id=1:# 指定筛选条件

参数的设计允许存在冗余,即允许API路径和URL参数偶尔有重复。比如,GET /zoos/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。

/zoos/2/animals

/animals?zoo_id=2

6. 状态码(Status Codes)

服务器向用户返回的状态码和提示信息,常见的有以下一些(方括号中是该状态码对应的HTTP动词)。

  • 200 OK - [GET]:服务器成功返回用户请求的数据

  • 201 CREATED - [POST/PUT/PATCH]:用户新建或修改数据成功。

  • 202 Accepted - [*]:表示一个请求已经进入后台排队(异步任务)

  • 204 NO CONTENT - [DELETE]:用户删除数据成功。

  • 400 INVALID REQUEST - [POST/PUT/PATCH]:用户发出的请求有错误,服务器没有进行新建或修改数据的操作

  • 401 Unauthorized - [*]:表示用户没有权限(令牌、用户名、密码错误)。

  • 403 Forbidden - [*] 表示用户得到授权(与401错误相对),但是访问是被禁止的。

  • 404 NOT FOUND - [*]:用户发出的请求针对的是不存在的记录,服务器没有进行操作,该操作是幂等的。

  • 406 Not Acceptable - [GET]:用户请求的格式不可得(比如用户请求JSON格式,但是只有XML格式)。

  • 410 Gone -[GET]:用户请求的资源被永久删除,且不会再得到的。

  • 422 Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 当创建一个对象时,发生一个验证错误。

  • 500 INTERNAL SERVER ERROR - [*]:服务器发生错误,用户将无法判断发出的请求是否成功。

状态码的完全列表参见这里这里

7. 错误处理(Error handling)

如果状态码是4xx,服务器就应该向用户返回出错信息。一般来说,返回的信息中将error作为键名,出错信息作为键值即可。

{
error: "Invalid API key"
}

8. 返回结果

针对不同操作,服务器向用户返回的结果应该符合以下规范。

  • GET /collections:返回资源对象的列表(数组)

  • GET /collection/ID:返回单个资源对象(json)

  • POST /collection:返回新生成的资源对象(json)

  • PUT /collection/ID:返回完整的资源对象(json)

  • DELETE /collection/ID:返回一个空文档(空字符串)

9. 超媒体(Hypermedia API)

RESTful API最好做到Hypermedia(即返回结果中提供链接,连向其他API方法),使得用户不查文档,也知道下一步应该做什么。

比如,Github的API就是这种设计,访问api.github.com会得到一个所有可用API的网址列表。

{
"current_user_url": "https://api.github.com/user",
"authorizations_url": "https://api.github.com/authorizations",
// ...
}

从上面可以看到,如果想获取当前用户的信息,应该去访问api.github.com/user,然后就得到了下面结果。

{
"message": "Requires authentication",
"documentation_url": "https://developer.github.com/v3"
}

上面代码表示,服务器给出了提示信息,以及文档的网址。

10. 其他

服务器返回的数据格式,应该尽量使用JSON,避免使用XML。

4.序列化

api接口开发,最核心最常见的一个过程就是序列化,所谓序列化就是把数据转换格式,序列化可以分两个阶段:

序列化: 把我们识别的数据转换成指定的格式提供给别人。

例如:我们在django中获取到的数据默认是模型对象,但是模型对象数据无法直接提供给前端或别的平台使用,所以我们需要把数据进行序列化,变成字符串或者json数据,提供给别人。

反序列化:把别人提供的数据转换/还原成我们需要的格式。

例如:前端js提供过来的json数据,对于python而言就是字符串,我们需要进行反序列化换成模型类对象,这样我们才能把数据保存到数据库中。

5.Django Rest Framework

1.drf的简单介绍

核心思想: 缩减编写api接口的代码量 -- DRF

Django REST framework是一个建立在Django基础之上的Web 应用开发框架,可以快速的开发REST API接口应用。在REST framework中,提供了序列化器Serialzier的定义,可以帮助我们简化序列化与反序列化的过程,不仅如此,还提供丰富的类视图、扩展类、视图集来简化视图的编写工作。REST framework还提供了认证、权限、限流、过滤、分页、接口文档等功能支持。REST framework提供了一个API 的Web可视化界面来方便查看测试接口。

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中文文档:https://q1mi.github.io/Django-REST-framework-documentation/#django-rest-framework

github: https://github.com/encode/django-rest-framework/tree/master

英文文档:https://www.django-rest-framework.org/

2.drf的特点

  • 提供了定义序列化器Serializer的方法,可以快速根据 Django ORM 或者其它库自动序列化/反序列化;

  • 提供了丰富的类视图、Mixin扩展类,简化视图的编写;

  • 丰富的定制层级:函数视图、类视图、视图集合到自动生成 API,满足各种需要;

  • 多种身份认证和权限认证方式的支持;[jwt]

  • 内置了限流系统;

  • 直观的 API web 界面;

  • 可扩展性,插件丰富

3.如何安装drf

DRF需要以下依赖:

  • Python (2.7, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6)

  • Django (1.10, 1.11, 2.0)

DRF是以Django扩展应用的方式提供的,所以我们可以直接利用已有的Django环境而无需从新创建。(若没有Django环境,需要先创建环境安装Django)

1.安装drf

pip3 install django==2.2 # 安装django2 不要安装django1
pip3 install djangorestframework # 安装drf

2.创建一个django项目

django-admin startproject drfdemo

3.添加rest_framework应用

settings.pyINSTALLED_APPS中添加'rest_framework'。

INSTALLED_APPS = [
...
'rest_framework',
]

接下来就可以使用DRF提供的功能进行api接口开发了。在项目中如果使用rest_framework框架实现API接口,主要有以下三个步骤:

  • 将请求的数据(如JSON格式)转换为模型类对象

  • 操作数据库

  • 将模型类对象转换为响应的数据(如JSON格式)

4.drf的强大之处

下面将会告诉你用drf写代码的完整步骤:

0.创建模型操作类:students/models.py

创建一个app,名字为students

class Student(models.Model):
# 模型字段
name = models.CharField(max_length=100,verbose_name="姓名",help_text='提示文本:不能为空')
sex = models.BooleanField(default=1,verbose_name="性别")
age = models.IntegerField(verbose_name="年龄")
class_null = models.CharField(max_length=5,verbose_name="班级编号")
description = models.TextField(max_length=1000,verbose_name="个性签名") class Meta:
db_table="tb_student" # 将表名改为tb_student
verbose_name = "学生"
verbose_name_plural = verbose_name

1.执行准备工作

1.将student组件添加到settings.py中的INSTALLAPP中

2.安装pymysql,执行数据库连接

pip install pymysql

3.在项目目录下的__init__.py中使用pymysql作为数据库驱动

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

4.settings.py中设置数据库的相关配置

DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME': "students",
"HOST": "127.0.0.1",
"PORT": 3306,
"USER": "root",
"PASSWORD":"123",
}
}

5.在终端下执行数据库迁移

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

6.在执行 python manage.py makemigrations会报出如下错误

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解决方法:

注释掉 python/site-packages/django/backends/mysql/base.py中的35和36行代码。

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7.在执行 python manage.py migrate会报如下错误

day71:drf:API接口&Restful API规范&Django Rest Framework&drf中的序列化和反序列化功能

解决方法:

backends/mysql/operations.py146行里面新增一个行代码:

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2.创建序列化器 students/serializers.py

在students应用目录中新建serializers.py用于保存该应用的序列化器。

创建一个StudentModelSerializer用于序列化与反序列化。

# 创建序列化器类,回头会在试图中被调用
class StudentModelSerializer(serializers.ModelSerializer):
class Meta:
model = Student
fields = "__all__"
  • model 指明该序列化器处理的数据字段从模型类Student参考生成

  • fields 指明该序列化器包含模型类中的哪些字段,'all'指明包含所有字段

3.编写视图集合函数 students/views.py

在students应用的views.py中创建视图StudentViewSet,这是一个视图集合。

from rest_framework.viewsets import ModelViewSet
from .models import Student
from .serializers import StudentModelSerializer class StudentViewSet(ModelViewSet):
queryset = Student.objects.all()
serializer_class = StudentModelSerializer

4.定义路由 students/urls.py

在students应用的urls.py中定义路由信息。

from . import views
from rest_framework.routers import DefaultRouter # 路由列表
urlpatterns = [] router = DefaultRouter() # 可以处理视图的路由器,自动通过视图来生成增删改查的url路径 router.register('students', views.StudentViewSet) #students是生成的url前缀,名称随便写, 向路由器中注册视图集 urlpatterns += router.urls # 将路由器中的所以路由信息追到到django的路由列表中

最后把students子应用中的路由文件加载到总路由文件中.

# drf01/urls.py
from django.contrib import admin
from django.urls import path,include urlpatterns = [
path('admin/', admin.site.urls),
path("stu/",include("students.urls")),
]

5.运行测试

点击链接127.0.0.1:8000/stu/students 可以访问获取所有数据的接口

我们可以通过这个页面来进行对数据的增删改查

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5.序列化器的使用

1.序列化功能

1.先创建一个app:sers

python manage.py startapp sers

2.我们已有了一个数据库模型类students/Student,使用这个数据模型类即可。

3.如果我们想为这个模型类提供一个序列化器,可以定义如下:

a.在应用中创建一个py文件,比如叫做serializers.py

from rest_framework import serializers
class StudentSerizlizer(serializers.Serializer): name = serializers.CharField()
age = serializers.IntegerField()
class_null = serializers.CharField()
description = serializers.CharField()

b.在视图sers/views.py中使用序列化功能

from django.shortcuts import render,HttpResponse
from django.http import JsonResponse
from students import models
from django.views import View
from .serializers import StudentSerizlizer class StudentView(View): def get(self,request): # 查询所有数据
all = models.Student.objects.all() # 查询一条数据
one = models.Student.objects.get(id=1) # 多条记录序列化必须加many=True参数
'''serializer.data是列表里有多个小字典的形式'''
serializer = StudentSerizlizer(all,many=True) # 单条记录序列化
'''serializer.data是一个字典'''
serializer = StudentSerizlizer(one) #得到的结果为字典 data # 若要序列化非dict对象,需要添加safe=false参数
# 若要显示中文,需要添加ensure_ascii选项
return JsonResponse(serializer.data,safe=False,json_dumps_params={'ensure_ascii':False})

注意:serializer不是只能为数据库模型类定义,也可以为非数据库模型类的数据定义。serializer是独立于数据库之外的存在。

c.配置一下应用列表和数据库

INSTALLED_APPS = [
...
'students.apps.StudentsConfig',
'rest_framework',
'ser'
]
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME': 'drf01',
'HOST':'127.0.0.1',
'PORT':3306,
'USER':'root',
'PASSWORD':'123456'
}
}

2.反序列化功能

和序列化功能相同,在django中创建一个反序列化功能的app

然后在app下的创建一个文件serializer.py

from rest_framework import serializers

# 自定义校验函数
def check666(val):
if '666' in val:
raise serializers.ValidationError('不能光喊6666啊,没有用')
else:
return val class StudentSerizlizer(serializers.Serializer): # validatior代表检查name时,会通过一遍check666函数
name = serializers.CharField(max_length=4,validators=[check666,])
age = serializers.IntegerField(max_value=18)
class_null = serializers.CharField() # required=False,allow_null=True允许字段为空,也就是不用传递过来这个data
description = serializers.CharField(required=False,allow_null=True) # allow_blank=True 允许只为空字符串
description = serializers.CharField(allow_blank=True)

在视图中使用反序列化功能

在反序列化中,主要的就是校验功能

class Student(View):
def get(self,request):
... def post(self,request):
'''
content-type :客户端实际返回的内容的内容类型
if content-type == 'urlencoded':
#username=chao&password=123&a=1
request.POST['username'] = 'chao'
elif content-type == 'form-data':
# 分片接受数据
request.FILES django没有自带解析json数据的解析器,所以需要我们手动的解析,但是drf中已经有了
content - type == 'application/json'
'''
print(request.POST)
recv_data = {
'name':request.POST.get('name'),
'age':request.POST.get('age'),
'class_null':request.POST.get('class_null'),
'description':request.POST.get('description'),
} ser = StudentSerizlizer(data=recv_data)
print(ser.is_valid()) # 校验,全部通过得到True,一个字段错了都是得到False
print(ser.errors) # 所有字段的错误信息 return HttpResponse('ok')

3.在序列化功能和反序列化功能的serializer.py中我们会经常用到一些字段和参数

常用字段:

字段 字段构造方式
BooleanField BooleanField()
NullBooleanField NullBooleanField()
CharField CharField(max_length=None, min_length=None, allow_blank=False, trim_whitespace=True)
EmailField EmailField(max_length=None, min_length=None, allow_blank=False)
RegexField RegexField(regex, max_length=None, min_length=None, allow_blank=False)
SlugField SlugField(maxlength=50, min_length=None, allow_blank=False) 正则字段,验证正则模式 [a-zA-Z0-9-]+
URLField URLField(max_length=200, min_length=None, allow_blank=False)
UUIDField UUIDField(format='hex_verbose') format: 1) 'hex_verbose'"5ce0e9a5-5ffa-654b-cee0-1238041fb31a" 2) 'hex'"5ce0e9a55ffa654bcee01238041fb31a" 3)'int' - 如: "123456789012312313134124512351145145114" 4)'urn' 如: "urn:uuid:5ce0e9a5-5ffa-654b-cee0-1238041fb31a" 微软时间戳,通过微秒生成一个随机字符串
IPAddressField IPAddressField(protocol='both', unpack_ipv4=False, **options)
IntegerField IntegerField(max_value=None, min_value=None)
FloatField FloatField(max_value=None, min_value=None)
DecimalField DecimalField(max_digits, decimal_places, coerce_to_string=None, max_value=None, min_value=None) max_digits: 最多位数 decimal_palces: 小数点位置
DateTimeField DateTimeField(format=api_settings.DATETIME_FORMAT, input_formats=None)
DateField DateField(format=api_settings.DATE_FORMAT, input_formats=None)
TimeField TimeField(format=api_settings.TIME_FORMAT, input_formats=None)
DurationField DurationField()
ChoiceField ChoiceField(choices) choices与Django的用法相同
MultipleChoiceField MultipleChoiceField(choices)
FileField FileField(max_length=None, allow_empty_file=False, use_url=UPLOADED_FILES_USE_URL)
ImageField ImageField(max_length=None, allow_empty_file=False, use_url=UPLOADED_FILES_USE_URL)
ListField ListField(child=, min_length=None, max_length=None)
DictField DictField(child=)

选项参数

参数名称 作用
max_length 最大长度
min_length 最小长度
allow_blank 是否允许为空
trim_whitespace 是否截断空白字符
max_value 最大值
min_value 最小值

通用参数

参数名称 说明
read_only 表明该字段仅用于序列化输出,默认False
write_only 表明该字段仅用于反序列化输入,默认False
required 表明该字段在反序列化时必须输入,默认True
default 反序列化时使用的默认值
allow_null 表明该字段是否允许传入None,默认False
validators 该字段使用的验证器
error_messages 包含错误编号与错误信息的字典
label 用于HTML展示API页面时,显示的字段名称
help_text 用于HTML展示API页面时,显示的字段帮助提示信息