详解Django REST framework框架
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1.Web应用模式,
在开发Web应用中,有两种模式:
1.1前段后端不分离(耦合度高,适合纯网页的应用!)
在前后端不分离的应用模式中,前端页面看到的效果都是由后端控制,由后端渲染页面或重定向,也就是后端需要控制前端的展示,前端与后端的耦合度很高。
应用场景分析:
这种应用模式比较适合纯网页应用,但是当后端对接App时,App可能并不需要后端返回一个HTML网页,而仅仅是数据本身,所以后端原本返回网页的接口不再适用于前端App应用,为了对接App后端还需再开发一套接口。
1.2前段后端分离(耦合度低,前端通过访问接口来对数据进行增删改查)
在前后端分离的应用模式中,后端仅返回前端所需的数据,不再渲染HTML页面,不再控制前端的效果。至于前端用户看到什么效果,从后端请求的数据如何加载到前端中,都由前端自己决定,网页有网页的处理方式,App有App的处理方式,但无论哪种前端,所需的数据基本相同,后端仅需开发一套逻辑对外提供数据即可。
在前后端分离的应用模式中 ,前端与后端的耦合度相对较低。
在前后端分离的应用模式中,我们通常将后端开发的每个视图都称为一个接口,或者API,前端通过访问接口来对数据进行增删改查。
- RESTful设计方法
2.1域名
应该尽量将API部署在专用域名之下。
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。
2.2版本
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采用这种做法。
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
2.3路径
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
2.4 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
2.5 过滤信息
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 /zoos/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。
2.6 状态吗
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。
2.7错误处理
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" }
2.8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 /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
2.9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。
3.使用Django开发REST接口
我们以在Django框架中使用的图书英雄案例来写一套支持图书数据增删改查的REST API接口,来理解REST API的开发。
在此案例中,前后端均发送JSON格式数据。
views.py
from datetime import datetime class BooksAPIVIew(View): """ 查询所有图书、增加图书 """ def get(self, request): """ 查询所有图书 路由:GET /books/ """ queryset = BookInfo.objects.all() book_list = [] for book in queryset: book_list.append({ 'id': book.id, 'btitle': book.btitle, 'bpub_date': book.bpub_date, 'bread': book.bread, 'bcomment': book.bcomment, 'image': book.image.url if book.image else '' }) return JsonResponse(book_list, safe=False) def post(self, request): """ 新增图书 路由:POST /books/ """ json_bytes = request.body json_str = json_bytes.decode() book_dict = json.loads(json_str) # 此处详细的校验参数省略 book = BookInfo.objects.create( btitle=book_dict.get('btitle'), bpub_date=datetime.strptime(book_dict.get('bpub_date'), '%Y-%m-%d').date() ) return JsonResponse({ 'id': book.id, 'btitle': book.btitle, 'bpub_date': book.bpub_date, 'bread': book.bread, 'bcomment': book.bcomment, 'image': book.image.url if book.image else '' }, status=201) class BookAPIView(View): def get(self, request, pk): """ 获取单个图书信息 路由: GET /books/<pk>/ """ try: book = BookInfo.objects.get(pk=pk) except BookInfo.DoesNotExist: return HttpResponse(status=404) return JsonResponse({ 'id': book.id, 'btitle': book.btitle, 'bpub_date': book.bpub_date, 'bread': book.bread, 'bcomment': book.bcomment, 'image': book.image.url if book.image else '' }) def put(self, request, pk): """ 修改图书信息 路由: PUT /books/<pk> """ try: book = BookInfo.objects.get(pk=pk) except BookInfo.DoesNotExist: return HttpResponse(status=404) json_bytes = request.body json_str = json_bytes.decode() book_dict = json.loads(json_str) # 此处详细的校验参数省略 book.btitle = book_dict.get('btitle') book.bpub_date = datetime.strptime(book_dict.get('bpub_date'), '%Y-%m-%d').date() book.save() return JsonResponse({ 'id': book.id, 'btitle': book.btitle, 'bpub_date': book.bpub_date, 'bread': book.bread, 'bcomment': book.bcomment, 'image': book.image.url if book.image else '' }) def delete(self, request, pk): """ 删除图书 路由: DELETE /books/<pk>/ """ try: book = BookInfo.objects.get(pk=pk) except BookInfo.DoesNotExist: return HttpResponse(status=404) book.delete() return HttpResponse(status=204)
urls.py
urlpatterns = [ url(r'^books/$', views.BooksAPIVIew.as_view()), url(r'^books/(?P<pk>\d+)/$', views.BookAPIView.as_view()) ] 测试 使用Postman测试上述接口 1) 获取所有图书数据 GET 方式访问 http://127.0.0.1:8000/books/, 返回状态码200,数据如下 [ { "id": 1, "btitle": "射雕英雄传", "bpub_date": "1980-05-01", "bread": 12, "bcomment": 34, "image": "" }, { "id": 2, "btitle": "天龙八部", "bpub_date": "1986-07-24", "bread": 36, "bcomment": 40, "image": "" }, { "id": 3, "btitle": "笑傲江湖", "bpub_date": "1995-12-24", "bread": 20, "bcomment": 80, "image": "" }, { "id": 4, "btitle": "雪山飞狐", "bpub_date": "1987-11-11", "bread": 58, "bcomment": 24, "image": "" }, { "id": 5, "btitle": "西游记", "bpub_date": "1988-01-01", "bread": 10, "bcomment": 10, "image": "booktest/xiyouji.png" }, { "id": 6, "btitle": "水浒传", "bpub_date": "1992-01-01", "bread": 10, "bcomment": 11, "image": "" }, { "id": 7, "btitle": "红楼梦", "bpub_date": "1990-01-01", "bread": 0, "bcomment": 0, "image": "" } ]
2)获取单一图书数据
GET 访问 http://127.0.0.1:8000/books/5/ ,返回状态码200, 数据如下
{ "id": 5, "btitle": "西游记", "bpub_date": "1988-01-01", "bread": 10, "bcomment": 10, "image": "booktest/xiyouji.png" }
GET 访问http://127.0.0.1:8000/books/100/,返回状态码404
3)新增图书数据
POST 访问http://127.0.0.1:8000/books/,发送JSON数据:
{ "btitle": "三国演义", "bpub_date": "1990-02-03" } 返回状态码201,数据如下 { "id": 8, "btitle": "三国演义", "bpub_date": "1990-02-03", "bread": 0, "bcomment": 0, "image": "" }
4)修改图书数据
PUT 访问http://127.0.0.1:8000/books/8/,发送JSON数据:
{ "btitle": "三国演义(第二版)", "bpub_date": "1990-02-03" } 返回状态码200,数据如下 { "id": 8, "btitle": "三国演义(第二版)", "bpub_date": "1990-02-03", "bread": 0, "bcomment": 0, "image": "" }
5)删除图书数据
DELETE 访问http://127.0.0.1:8000/books/8/,返回204状态码
4.明确REST接口开发的核心任务
在开发REST API接口时,视图中做的最主要的三件事:
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)
5.序列化 Serialization
我们可以将序列化;理解为:
将程序中的一个数据结构类型转换为其他格式(字典、JSON、XML等),例如将Django中的模型类对象转换为JSON字符串,这个转换过程我们称为序列化。
如:
queryset = BookInfo.objects.all() book_list = [] # 序列化 for book in queryset: book_list.append({ 'id': book.id, 'btitle': book.btitle, 'bpub_date': book.bpub_date, 'bread': book.bread, 'bcomment': book.bcomment, 'image': book.image.url if book.image else '' }) return JsonResponse(book_list, safe=False)
反之,将其他格式(字典、JSON、XML等)转换为程序中的数据,例如将JSON字符串转换为Django中的模型类对象,这个过程我们称为反序列化。
如:
json_bytes = request.body json_str = json_bytes.decode() # 反序列化 book_dict = json.loads(json_str) book = BookInfo.objects.create( btitle=book_dict.get('btitle'), bpub_date=datetime.strptime(book_dict.get('bpub_date'), '%Y-%m-%d').date() )
我们可以看到,在开发REST API时,视图中要频繁的进行序列化与反序列化的编写。
总结
在开发REST API接口时,我们在视图中需要做的最核心的事是:
将数据库数据序列化为前端所需要的格式,并返回;
将前端发送的数据反序列化为模型类对象,并保存到数据库中。
-
Django REST framework 简介
在序列化与反序列化时,虽然操作的数据不尽相同,但是执行的过程却是相似的,也就是说这部分代码是可以复用简化编写的。
开发REST API的视图中,虽然每个视图具体操作的数据不同,但增、删、改、查的实现流程基本套路化,所以这部分代码也是可以复用简化编写的:
增:校验请求数据 -> 执行反序列化过程 -> 保存数据库 -> 将保存的对象序列化并返回
删:判断要删除的数据是否存在 -> 执行数据库删除
改:判断要修改的数据是否存在 -> 校验请求的数据 -> 执行反序列化过程 -> 保存数据库 -> 将保存的对象序列化并返回
查:查询数据库 -> 将数据序列化并返回
Django REST framework可以帮助我们简化上述两部分的代码编写,大大提高REST API的开发速度。
7.认识 Django REST framework 框架
Django REST framework 框架是一个用于构建Web API 的强大而又灵活的工具。
通常简称为DRF框架 或 REST framework。
DRF框架是建立在Django框架基础之上,由Tom Christie大牛二次开发的开源项目。
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;
内置了限流系统;
直观的 API web 界面;
可扩展性,插件丰富