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

目录

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.序列化功能

　　　　2.反序列化功能

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

2.前后端分离

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

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或这里。

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。

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

在settings.py的INSTALLED_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

解决方法:

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

7.在执行 python manage.py migrate会报如下错误

解决方法:

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

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

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' 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_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