7. 序列化器-Serializer
作用：
1. 序列化,序列化器会把模型对象转换成字典,经过response以后变成json字符串
2. 反序列化,把客户端发送过来的数据,经过request以后变成字典,序列化器可以把字典转成模型
3. 反序列化,完成数据校验功能
7.1 定义序列化器
Django REST framework中的Serializer使用类来定义，须继承自rest_framework.serializers.Serializer。
接下来，为了方便演示序列化器的使用，我们先创建一个新的子应用sers
python manage.py startapp sers
我们已有了一个数据库模型类students/Student
from django.db import models
# Create your models here.
class Student(models.Model):
# 模型字段
name = models.CharField(max_length=100,verbose_name="姓名",help_text="提示文本:账号不能为空！")
sex = models.BooleanField(default=True,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(verbose_name="个性签名")
class Meta:
db_table="tb_student"
verbose_name = "学生"
verbose_name_plural = verbose_name
我们想为这个模型类提供一个序列化器，可以定义如下：
from rest_framework import serializers
# 声明序列化器，所有的序列化器都要直接或者间接继承于 Serializer
# 其中，ModelSerializer是Serializer的子类，ModelSerializer在Serializer的基础上进行了代码简化
class StudentSerializer(serializers.Serializer):
"""学生信息序列化器"""
# 1. 需要进行数据转换的字段
id = serializers.IntegerField()
name = serializers.CharField()
age = serializers.IntegerField()
sex = serializers.BooleanField()
description = serializers.CharField()
# 2. 如果序列化器集成的是ModelSerializer，则需要声明调用的模型信息
# 3. 验证提交的数据的代码
# 4. 编写添加和更新模型的代码
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。
常用字段类型：
| 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' 如"5ce0e9a5-5ffa-654b-cee0-1238041fb31a" 2） 'hex' 如 "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_lenght | 最小长度 |
| allow_blank | 是否允许为空 |
| trim_whitespace | 是否截断空白字符 |
| max_value | 最小值 |
| min_value | 最大值 |
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 |
7.2 创建Serializer对象
定义好Serializer类后，就可以创建Serializer对象了。
Serializer的构造方法为：
Serializer(instance=None, data=empty, **kwarg)
说明：
1）用于序列化时，将模型类对象传入instance参数
2）用于反序列化时，将要被反序列化的数据传入data参数
3）除了instance和data参数外，在构造Serializer对象时，还可通过context参数额外添加数据，如
serializer = AccountSerializer(account, context={'request': request})
通过context参数附加的数据，可以通过Serializer对象的context属性获取。
- 使用序列化器的时候一定要注意，序列化器声明了以后，不会自动执行，需要我们在视图中进行调用才可以。
- 序列化器无法直接接收数据，需要我们在视图中创建序列化器对象时把使用的数据传递过来。
- 序列化器的字段声明类似于我们前面使用过的表单系统。
- 开发restful api时，序列化器会帮我们把模型数据转换成字典.
- drf提供的视图会帮我们把字典转换成json,或者把客户端发送过来的数据转换字典.
7.3 序列化器的使用
序列化器的使用分两个阶段：
- 在客户端请求时，使用序列化器可以完成对数据的反序列化。
- 在服务器响应时，使用序列化器可以完成对数据的序列化。
7.3.1 序列化
7.3.1.1 基本使用
1） 先查询出一个学生对象
from students.models import Student
student = Student.objects.get(id=3)
2） 构造序列化器对象
from .serializers import StudentSerializer
serializer = StudentSerializer(instance=student)
3）获取序列化数据
通过data属性可以获取序列化后的数据
serializer.data
# {'id': 4, 'name': '小张', 'age': 18, 'sex': True, 'description': '猴赛雷'}
完整视图代码：
from django.views import View
from students.models import Student
from .serializers import StudentSerializer
from django.http.response import JsonResponse
class StudentView(View):
"""使用序列化器序列化转换单个模型数据"""
def get(self,request,pk):
# 获取数据
student = Student.objects.get(pk=pk)
# 数据转换[序列化过程]
serializer = StudentSerializer(instance=student)
print(serializer.data)
# 响应数据
return JsonResponse(serializer.data)
4）如果要被序列化的是包含多条数据的查询集QuerySet，可以通过添加many=True参数补充说明
"""使用序列化器序列化转换多个模型数据"""
def get(self,request):
# 获取数据
student_list = Student.objects.all()
# 转换数据[序列化过程]
# 如果转换多个模型对象数据，则需要加上many=True
serializer = StudentSerializer(instance=student_list,many=True)
print( serializer.data ) # 序列化器转换后的数据
# 响应数据给客户端
# 返回的json数据，如果是列表，则需要声明safe=False
return JsonResponse(serializer.data,safe=False,json_dumps_params={'ensure_ascii':False})
# 访问结果：
# [OrderedDict([('id', 1), ('name', 'xiaoming'), ('age', 20), ('sex', True), ('description', '测试')]), OrderedDict([('id', 2), ('name', 'xiaohui'), ('age', 22), ('sex', True), ('description', '后面来的测试')]), OrderedDict([('id', 4), ('name', '小张'), ('age', 18), ('sex', True), ('description', '猴赛雷')])]
在ser应用中创建Urls.py
from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
path(r'students/',views.StudentView.as_view()),
]
别忘了在总路由中include一下
from django.contrib import admin
from django.urls import path,include
urlpatterns = [
path('admin/', admin.site.urls),
path('stu/',include('students.urls')),
path('ser/',include('sers.urls')),
]
7.3.2 反序列化
7.3.2.1 数据验证
使用序列化器进行反序列化时，需要对数据进行验证后，才能获取验证成功的数据或保存成模型类对象。
在获取反序列化的数据前，必须调用is_valid()方法进行验证，验证成功返回True，否则返回False。
验证失败，可以通过序列化器对象的errors属性获取错误信息，返回字典，包含了字段和字段的错误。如果是非字段错误，可以通过修改REST framework配置中的NON_FIELD_ERRORS_KEY来控制错误字典中的键名。
验证成功，可以通过序列化器对象的validated_data属性获取数据。
在定义序列化器时，指明每个字段的序列化类型和选项参数，本身就是一种验证行为。
如我们前面定义过的BookInfoSerializer
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20)
bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)
通过构造序列化器对象，并将要反序列化的数据传递给data构造参数，进而进行验证
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'bpub_date': 123}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # 返回False
serializer.errors
# {'btitle': [ErrorDetail(string='This field is required.', code='required')], 'bpub_date': [ErrorDetail(string='Date has wrong format. Use one of these formats instead: YYYY[-MM[-DD]].', code='invalid')]}
serializer.validated_data # {}
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # True
serializer.errors # {}
serializer.validated_data # OrderedDict([('btitle', 'python')])
is_valid()方法还可以在验证失败时抛出异常serializers.ValidationError，可以通过传递raise_exception=True参数开启，REST framework接收到此异常，会向前端返回HTTP 400 Bad Request响应。
# Return a 400 response if the data was invalid.
serializer.is_valid(raise_exception=True)
如果觉得这些还不够，需要再补充定义验证行为，可以使用以下三种方法：
1) validate_字段名
对<field_name>字段进行验证，如
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
...
def validate_btitle(self, value):
if 'django' not in value.lower():
raise serializers.ValidationError("图书不是关于Django的")
return value
测试
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # False
serializer.errors
# {'btitle': [ErrorDetail(string='图书不是关于Django的', code='invalid')]}
2) validate
在序列化器中需要同时对多个字段进行比较验证时，可以定义validate方法来验证，如
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
...
def validate(self, attrs):
bread = attrs['bread']
bcomment = attrs['bcomment']
if bread < bcomment:
raise serializers.ValidationError('阅读量小于评论量')
return attrs
测试
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'about django', 'bread': 10, 'bcomment': 20}
s = BookInfoSerializer(data=data)
s.is_valid() # False
s.errors
# {'non_field_errors': [ErrorDetail(string='阅读量小于评论量', code='invalid')]}
3) validators
在字段中添加validators选项参数，也可以补充验证行为，如
def about_django(value):
if 'django' not in value.lower():
raise serializers.ValidationError("图书不是关于Django的")
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20, validators=[about_django])
bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)
测试：
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # False
serializer.errors
# {'btitle': [ErrorDetail(string='图书不是关于Django的', code='invalid')]}
7.3.2.2 反序列化-保存数据
前面的验证数据成功后,我们可以使用序列化器来完成数据反序列化的过程.这个过程可以把数据转成模型类对象.
可以通过实现create()和update()两个方法来实现。
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
...
def create(self, validated_data):
"""新建"""
return BookInfo(**validated_data)
def update(self, instance, validated_data):
"""更新，instance为要更新的对象实例"""
instance.btitle = validated_data.get('btitle', instance.btitle)
instance.bpub_date = validated_data.get('bpub_date', instance.bpub_date)
instance.bread = validated_data.get('bread', instance.bread)
instance.bcomment = validated_data.get('bcomment', instance.bcomment)
return instance
如果需要在返回数据对象的时候，也将数据保存到数据库中，则可以进行如下修改
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
...
def create(self, validated_data):
"""新建"""
return BookInfo.objects.create(**validated_data)
def update(self, instance, validated_data):
"""更新，instance为要更新的对象实例"""
instance.btitle = validated_data.get('btitle', instance.btitle)
instance.bpub_date = validated_data.get('bpub_date', instance.bpub_date)
instance.bread = validated_data.get('bread', instance.bread)
instance.bcomment = validated_data.get('bcomment', instance.bcomment)
instance.save()
return instance
实现了上述两个方法后，在反序列化数据的时候，就可以通过save()方法返回一个数据对象实例了
book = serializer.save()
如果创建序列化器对象的时候，没有传递instance实例，则调用save()方法的时候，create()被调用，相反，如果传递了instance实例，则调用save()方法的时候，update()被调用。
from db.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': '封神演义'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # True
serializer.save() # <BookInfo: 封神演义>
from db.models import BookInfo
book = BookInfo.objects.get(id=2)
data = {'btitle': '倚天剑'}
serializer = BookInfoSerializer(book, data=data)
serializer.is_valid() # True
serializer.save() # <BookInfo: 倚天剑>
book.btitle # '倚天剑'
7.3.2.3 附加说明
1） 在对序列化器进行save()保存时，可以额外传递数据，这些数据可以在create()和update()中的validated_data参数获取到
# request.user 是django中记录当前登录用户的模型对象
serializer.save(owner=request.user)
2）默认序列化器必须传递所有required的字段，否则会抛出验证异常。但是我们可以使用partial参数来允许部分字段更新
# Update `comment` with partial data
serializer = CommentSerializer(comment, data={'content': u'foo bar'}, partial=True)
7.3.3 模型类序列化器
如果我们想要使用序列化器对应的是Django的模型类，DRF为我们提供了ModelSerializer模型类序列化器来帮助我们快速创建一个Serializer类。
ModelSerializer与常规的Serializer相同，但提供了：
- 基于模型类自动生成一系列字段
- 基于模型类自动为Serializer生成validators，比如unique_together
- 包含默认的create()和update()的实现
7.3.3.1 定义
比如我们创建一个BookInfoSerializer
class BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
"""图书数据序列化器"""
class Meta:
model = BookInfo
fields = '__all__'
- model 指明参照哪个模型类
- fields 指明为模型类的哪些字段生成
我们可以在python manage.py shell中查看自动生成的BookInfoSerializer的具体实现
>>> from booktest.serializers import BookInfoSerializer
>>> serializer = BookInfoSerializer()
>>> serializer
BookInfoSerializer():
id = IntegerField(label='ID', read_only=True)
btitle = CharField(label='名称', max_length=20)
bpub_date = DateField(allow_null=True, label='发布日期', required=False)
bread = IntegerField(label='阅读量', max_value=2147483647, min_value=-2147483648, required=False)
bcomment = IntegerField(label='评论量', max_value=2147483647, min_value=-2147483648, required=False)
image = ImageField(allow_null=True, label='图片', max_length=100, required=False)
7.3.3.2 指定字段
- 使用fields来明确字段，
__all__表名包含所有字段，也可以写明具体哪些字段，如
class BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
"""图书数据序列化器"""
class Meta:
model = BookInfo
fields = ('id', 'btitle', 'bpub_date')
- 使用exclude可以明确排除掉哪些字段
class BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
"""图书数据序列化器"""
class Meta:
model = BookInfo
exclude = ('image',)
- 显示指明字段，如：
class HeroInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
hbook = BookInfoSerializer()
class Meta:
model = HeroInfo
fields = ('id', 'hname', 'hgender', 'hcomment', 'hbook')
- 指明只读字段
可以通过read_only_fields指明只读字段，即仅用于序列化输出的字段
class BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
"""图书数据序列化器"""
class Meta:
model = BookInfo
fields = ('id', 'btitle', 'bpub_date'， 'bread', 'bcomment')
read_only_fields = ('id', 'bread', 'bcomment')
7.3.3.3 添加额外参数
我们可以使用extra_kwargs参数为ModelSerializer添加或修改原有的选项参数
class BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
"""图书数据序列化器"""
class Meta:
model = BookInfo
fields = ('id', 'btitle', 'bpub_date', 'bread', 'bcomment')
extra_kwargs = {
'bread': {'min_value': 0, 'required': True},
'bcomment': {'min_value': 0, 'required': True},
}
# BookInfoSerializer():
# id = IntegerField(label='ID', read_only=True)
# btitle = CharField(label='名称', max_length=20)
# bpub_date = DateField(allow_null=True, label='发布日期', required=False)
# bread = IntegerField(label='阅读量', max_value=2147483647, min_value=0, required=True)
# bcomment = IntegerField(label='评论量', max_value=2147483647, min_value=0, required=True)