RESTful API

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阅读目录

一、RESTful API 设计

二、RESTful API规范

三、基于Django实现API

四、Django REST framework

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RESTful API 设计

RESTful & API定义

• REST与技术无关，代表的是一种软件架构风格，REST是Representational State Transfer的简称，中文翻译为“表征状态转移”
• 对于REST这种面向资源的架构风格，有人提出一种全新的结构理念，即：面向资源架构（ROA：Resource Oriented Architecture），对互联网上的任意东西都视为资源，他认为一个url就是一个资源 比如：http://www.baidu.com/

• API （接口）就是一个url。接口用途：

  • 提供服务
  • 前后端分离设计，一个写vue，一个写Django，数据的交互通过ajax/axios发送请求

 REST

一、起源

REST这个词，是Roy Thomas Fielding在他2000年的博士论文中提出的。

二、名称

Fielding将他对互联网软件的架构原则，定名为REST，即Representational State Transfer的缩写。我对这个词组的翻译是"表现层状态转化"。

如果一个架构符合REST原则，就称它为RESTful架构。

要理解RESTful架构，最好的方法就是去理解Representational State Transfer这个词组到底是什么意思，它的每一个词代表了什么涵义。如果你把这个名称搞懂了，也就不难体会REST是一种什么样的设计

三、资源（Resource）

REST的名称"表现层状态转化"中，省略了主语。"表现层"其实指的是"资源"（Resources）的"表现层"。

所谓"资源"，就是网络上的一个实体，或者说是网络上的一个具体信息。它可以是一段文本、一张图片、一首歌曲、一种服务，总之就是一个具体的实在。你可以用一个URI（统一资源定位符）指向它，每种资源对应一个特定的URI。要获取这个资源，访问它的URI就可以，因此URI就成了每一个资源的地址或独一无二的识别符。

所谓"上网"，就是与互联网上一系列的"资源"互动，调用它的URI。

四、表现层（Representation）

"资源"是一种信息实体，它可以有多种外在表现形式。我们把"资源"具体呈现出来的形式，叫做它的"表现层"（Representation）。

比如，文本可以用txt格式表现，也可以用HTML格式、XML格式、JSON格式表现，甚至可以采用二进制格式；图片可以用JPG格式表现，也可以用PNG格式表现。

URI只代表资源的实体，不代表它的形式。严格地说，有些网址最后的".html"后缀名是不必要的，因为这个后缀名表示格式，属于"表现层"范畴，而URI应该只代表"资源"的位置。它的具体表现形式，应该在HTTP请求的头信息中用Accept和Content-Type字段指定，这两个字段才是对"表现层"的描述。

五、状态转化（State Transfer）

 访问一个网站，就代表了客户端和服务器的一个互动过程。在这个过程中，势必涉及到数据和状态的变化。

互联网通信协议HTTP协议，是一个无状态协议。这意味着，所有的状态都保存在服务器端。因此，如果客户端想要操作服务器，必须通过某种手段，让服务器端发生"状态转化"（State Transfer）。而这种转化是建立在表现层之上的，所以就是"表现层状态转化"。

客户端用到的手段，只能是HTTP协议。具体来说，就是HTTP协议里面，四个表示操作方式的动词：GET、POST、PUT、DELETE。它们分别对应四种基本操作：GET用来获取资源，POST用来新建资源（也可以用于更新资源），PUT用来更新资源，DELETE用来删除资源。

六、综述

综合上面的解释，我们总结一下什么是RESTful架构：

　　（1）每一个URI代表一种资源；

　　（2）客户端和服务器之间，传递这种资源的某种表现层；

　　（3）客户端通过四个HTTP动词，对服务器端资源进行操作，实现"表现层状态转化"。

RESTful API规范

1、协议

API与用户的通信协议，总是使用HTTPs协议。

2、域名

有两种方式

方式一： 尽量将API部署在专用域名（会存在跨域问题）

https://api.example.com

方式二：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/

3、版本（Versioning）

应该将API的版本号放入URL。

https://api.example.com/v1/

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采用这种做法。

4、路径（Endpoint）

路径又称"终点"（endpoint），表示API的具体网址。

在RESTful架构中，每个网址代表一种资源（resource），所以网址中不能有动词，只能有名词，而且所用的名词往往与数据库的表格名对应。一般来说，数据库中的表都是同种记录的"集合"（collection），所以API中的名词也应该使用复数。

举例来说，有一个API提供动物园（zoo）的信息，还包括各种动物和雇员的信息，则它的路径应该设计成下面这样。

https://api.example.com/v1/zoos
https://api.example.com/v1/animals
https://api.example.com/v1/employees

5、HTTP动词

对于资源的具体操作类型，由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有下面五个（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）。即获取数据
POST（CREATE）：在服务器新建一个资源。 即添加数据
PUT（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变后的完整资源）。即更新数据
PATCH（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变的属性）。即更新数据
DELETE（DELETE）：从服务器删除资源  。即删除数据

还有两个不常用的HTTP动词。

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
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

6、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。

?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 /zoo/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。

7、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，该操作是幂等的（Idempotent）。
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，该操作是幂等的。
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。

8、错误处理（Error handling）

如果状态码是4xx，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"
}

9、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 /collection：返回资源对象的列表（数组）
GET /collection/resource：返回单个资源对象
POST /collection：返回新生成的资源对象
PUT /collection/resource：返回完整的资源对象
PATCH /collection/resource：返回完整的资源对象
DELETE /collection/resource：返回一个空文档

10、Hypermedia API  超媒体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，当用户向api.example.com的根目录发出请求，会得到这样一个文档。

{"link": {
  "rel":   "collection https://www.example.com/zoos",  #表示这个API与当前网址的关系（collection关系，并给出该collection的网址）
  "href":  "https://api.example.com/zoos",  #API路径
  "title": "List of zoos",  #API的标题
  "type":  "application/vnd.yourformat+json"  #返回类型
}}

Hypermedia API的设计被称为HATEOAS。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"
}

基于Django实现API

方式一：FBV模式：

from django.contrib import admin

from django.conf.urls import url, include
from app01 import views
from app02 import views

urlpatterns = [
    url('admin/', admin.site.urls),
    # path('hosts/',views.HostView.as_view()),
    url('app02/', include('app02.urls'))
]

from app02 import views
from django.conf.urls import url
urlpatterns = [
    url('^users/', views.users),
    url('^user/(d+)', views.user),

    url('^users/', views.UsersView.as_view()),
    url('^user/', views.UserView.as_view()),
]

from django.shortcuts import render,HttpResponse

# Create your views here.
import json

def users(request):
    response = {'code':1000,'data':None}  #code用来表示状态，比如1000代表成功，1001代表
    response['data'] = [
        {'name':'haiyan','age':22},
        {'name':'haidong','age':10},
        {'name':'haixiyu','age':11},
    ]
    return HttpResponse(json.dumps(response))  #返回多条数据

def user(request,pk):
    if request.method =='GET':
        return HttpResponse(json.dumps({'name':'haiyan','age':11}))  #返回一条数据
    elif request.method =='POST':
        return HttpResponse(json.dumps({'code':1111}))  #返回一条数据
    elif request.method =='PUT':
        pass
    elif request.method =='DELETE':
        pass

方式二：CBV模式

from app02 import views
from django.conf.urls import url
urlpatterns = [
    url('^users/', views.UsersView.as_view()),
    url('^user/', views.UserView.as_view()),
]

from django.views import View
class UsersView(View):
    def get(self,request):
        response = {'code':1000,'data':None}
        response['data'] = [
            {'name': 'haiyan', 'age': 22},
            {'name': 'haidong', 'age': 10},
            {'name': 'haixiyu', 'age': 11},
        ]
        return HttpResponse(json.dumps(response),stutas=200)

class UserView(View):
    def get(self,request,pk):
        return HttpResponse(json.dumps({'name':'haiyan','age':11}))  #返回一条数据
    def post(self,request,pk):
        return HttpResponse(json.dumps({'code':1111}))  #返回一条数据
    def put(self,request,pk):
        pass
    def delete(self,request,pk):
        pass

基于django实现的API许多功能都需要我们自己开发，这时候djangorestframework就给我们提供了方便，直接基于它来返回数据，总之原理都是一样的，就是给一个接口也就是url，让前端的人去请求这个url去获取数据，在页面上显示出来。这样也就达到了前后端分离的效果。下面我们来看看基于Django Rest Framework框架实现

基于Django Rest Framework框架实现

1、自定义认证规则  ,详见链接

class MyAuthtication(BasicAuthentication):
    def authenticate(self, request):
        token = request.query_params.get('token')  #注意是没有GET的，用query_params表示
        if token == 'zxxzzxzc':
            return ('uuuuuu','afsdsgdf') #返回user，auth
        raise APIException('认证错误')

class UserView(APIView):
    authentication_classes = [MyAuthtication,]
    def get(self,request,*args,**kwargs):
        print(request.user)
        print(request.auth)
        return Response('用户列表')

2、应用：主要是做Token验证  url中as_view里面调用了dispatch方法。

可以有两种方式

局部使用

from app01 import views
from django.conf.urls import url
urlpatterns = [
    # django rest framework
    url('^hosts/', views.HostView.as_view()),
    url(r'^auth/', views.AuthView.as_view()),
]

from django.shortcuts import render,HttpResponse
# Create your views here.
from rest_framework.views import  APIView
from rest_framework.views import Request
from rest_framework.authentication import SessionAuthentication
from rest_framework.authentication import BaseAuthentication, BasicAuthentication
from rest_framework.parsers import JSONParser
from rest_framework.negotiation import  DefaultContentNegotiation
from rest_framework.exceptions import APIException
from app01 import models
from rest_framework.response import Response  #友好的显示返回结果



class AuthView(APIView):
    #auth登录页面不需要验证，可设置
    authentication_classes = []  #登录页面不需要认证
    def get(self,request):
        '''
        接收用户名和密码
        :param request:
        :return:
        '''
        ret = {'code':1000,'msg':None}
        user = request.query_params.get('username')

        pwd = request.query_params.get('password')
        print(user,pwd)
        obj = models.UserInfo.objects.filter(username=user,password=pwd).first()
        print(obj)
        if not obj :
            ret['code'] = 1001
            ret['msg'] = '用户名或者密码错误'
            return Response(ret)
        #创建随机字符串
        import time
        import hashlib
        ctime = time.time()
        key = '%s|%s'%(user,ctime)
        m = hashlib.md5()
        m.update(key.encode('utf-8'))
        token = m.hexdigest()

        #保存数据
        obj.token = token
        obj.save()

        ret['token'] = token
        return Response(ret)

class HostView(APIView):
    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return super().dispatch(request, *args, **kwargs)

    # authentication_classes = [MyAuthtication]

    def get(self,request,*args,**kwargs):
        print(request.user,'dddddddddddffffff')
        print(request.auth,'dddddddddd')
        #原来的request，django.core.handlers.wsgi.WSGIRequest
        #现在的request ,rest_framework.request.Request
        # print(request)
        authentication_classes = [SessionAuthentication,BaseAuthentication]
        # print(self.authentication_classes)  # [<class 'rest_framework.authentication.SessionAuthentication'>,
                                            #  <class 'rest_framework.authentication.BasicAuthentication'>]
        return HttpResponse('GET请求的响应内容')

    def post(self,request,*args,**kwargs):
        pass
        # try:
        #     try :
        #         current_page = request.POST.get("page")
        #
        #         current_page = int(current_page)
        #         int("asd")
        #     except ValueError as e:
        #         print(e)
        #         raise #如果有raise说明自己处理不了了，就交给下面的一个去捕捉了
        # except Exception as e:
        #     print("OK")


        return  HttpResponse('post请求的响应内容')

    def put(self, request, *args, **kwargs):
        return HttpResponse('put请求的响应内容')

全局使用

#注册认证类
REST_FRAMEWORK = {
    'UNAUTHENTICATED_USER': None,
    'UNAUTHENTICATED_TOKEN': None,  #将匿名用户设置为None
    "DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES": [
        "app01.utils.MyAuthentication",
    ],
}

from  rest_framework.authentication import BaseAuthentication
from rest_framework.exceptions import APIException
from app02 import models


class MyAuthentication(BaseAuthentication):
    def authenticate(self, request):
        token=request.query_params.get('token')
        print(token)
        obj=models.UserInfo.objects.filter(token=token).first()
        print(obj)
        if obj:
            return (obj.username,obj)
        raise  APIException('没有通过验证')

全局验证

注：rest_framework是一个app需要settings里面设置。

本文参考：http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/restful_api.html