Restful 2 --DRF解析器，序列化组件使用（GET/POST接口设计）

一、DRF - 解析器

1、解析器的引出

　　我们知道，浏览器可以向django服务器发送json格式的数据，此时，django不会帮我们进行解析，只是将发送的原数据保存在request.body中，只有post请求发送urlencoded格式的数据时，django会帮我们将数据解析成字典放到reques.POST中，我们可直接获取并使用，下面是django对数据解析的相关源码：

def _load_post_and_files(self):
    if self.method != 'POST':
        self._post, self._files = QueryDict(encoding=self._encoding), MultiValueDict()
        return
    if self._read_started and not hasattr(self, '_body'):
        self._mark_post_parse_error()
        return
    if self.content_type == 'multipart/form-data':
        if hasattr(self, '_body'):
            data = BytesIO(self._body)
        else:
            data = self
        try:
            self._post, self._files = self.parse_file_upload(self.META, data)
        except MultiPartParserError:
            self._mark_post_parse_error()
            raise
    elif self.content_type == 'application/x-www-form-urlencoded':
        self._post, self._files = QueryDict(self.body, encoding=self._encoding), MultiValueDict()
    else:
        self._post, self._files = QueryDict(encoding=self._encoding), MultiValueDict()

　　分析：有源码可见，django并没有解析json数据的操作，那么我们自己是否可以解析，当然可以，如下代码：

class LoginView(View):
    def get(self, request):
        return render(request, 'login.html')

    def post(self, request):
        print(request.body)  # b'{"name":"alex","password":123}'
        origin_data = request.body.decode('utf-8')
        parsed_data = json.loads(origin_data)
        print(parsed_data)  # {'name': 'alex', 'password': 123}
        print(type(parsed_data))  # <class 'dict'>
        return HttpResponse("Ok")

　　分析：上面代码可以看出，我们完全可以拿到用户发送的数据，然后进行解码和反序列化，那么问题来了，我们的项目中可能不止一次需要发送json格式数据，这是面临的问题就是拿到数据都要自己进行解析，有没有这样的一个工具可以为我们解析用户发送的json格式数据，答案当然有，DRF的APIView就为我们提供了这样的功能，看如下代码：

from rest_framework.views import APIView
class LoginView(APIView):
    def get(self, request):
        return render(request, 'login.html')

    def post(self, request):
        # request是被drf封装的新对象，基于django的request
        # request.data是一个被property装饰的属性方法
        # request.data最后会找到self.parser_classes中的解析器 
        # 来实现对数据进行解析
        print(request.data)   # {'name': 'alex', 'password': 123}
        print(type(request.data))  # <class 'dict'>
        return HttpResponse("Ok")

　　分析：上面代码可以看出，我们通过使用APIView代替CBV中的View后，就可以通过request。data获取到经过解析后的用户发送的json格式数据。由此，我们可以猜测，DRF中的APIView继承了View并且对它进行了功能的丰富。接下来我们通过源码寻找答案。

2、解析器源码解读

　　APIView类中的dispatch方法实现View类中dispath的反射之外，还对request进行了封装，APIView类部分源码如下：

class APIView(View):
　　 ...
　　 # api_settings是APISettings类的实例化对象，
　　 parser_classes = api_settings.DEFAULT_PARSER_CLASSES
　　 # APIView类加载时parser_classes已经有值，就是解析器，print(parser_classes)
　　 # 程序启动就能看见打印结果，结果如下
　　 # [<class 'rest_framework.parsers.JSONParser'>, 
　　 # <class 'rest_framework.parsers.FormParser'>, 
　　 # <class 'rest_framework.parsers.MultiPartParser'>]
　　 ...
    settings = api_settings
    schema = DefaultSchema()

    @classmethod
    def as_view(cls, **initkwargs):   # cls指LoginView
        if isinstance(getattr(cls, 'queryset', None), models.query.QuerySet):
            ...
     # 下面一句表示去执行APIView父类（即View类）中的as_view方法
        view = super(APIView, cls).as_view(**initkwargs)
        view.cls = cls
        view.initkwargs = initkwargs
        return csrf_exempt(view)

　　def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        ...
        request = self.initialize_request(request, *args, **kwargs)
        self.request = request
        ...

        try:
            self.initial(request, *args, **kwargs)
            if request.method.lower() in self.http_method_names:
                handler = getattr(self, request.method.lower(),
                              self.http_method_not_allowed)
            else:
                handler = self.http_method_not_allowed
            response = handler(request, *args, **kwargs)
        except Exception as exc:
            response = self.handle_exception(exc)
        self.response = self.finalize_response(request, response, *args, **kwargs)
        return self.response

　　使用initialize_request方法，对request进行加工，添加功能，APIView中initalize_request函数代码如下：

def initialize_request(self, request, *args, **kwargs):
    parser_context = self.get_parser_context(request)
    # 返回Request的实例化对象
    return Request(
        request,
        parsers=self.get_parsers(),  # 这里的self指LoginView实例对象
        authenticators=self.get_authenticators(),
        negotiator=self.get_content_negotiator(),
        parser_context=parser_context
    )

　　APIView类所在文件views.py中导入了Request和api_settings,如下：

　　from rest_framework.request import Request
　　from rest_framework.settings import api_settings

　　Request类的部分代码如下：

class Request(object):
    def __init__(self, request, parsers=None, authenticators=None,
                 negotiator=None, parser_context=None):
        assert isinstance(request, HttpRequest), (
            'The `request` argument must be an instance of '
            '`django.http.HttpRequest`, not `{}.{}`.'
            .format(request.__class__.__module__, request.__class__.__name__)
        )

        self._request = request
        self.parsers = parsers or ()
        self.authenticators = authenticators or ()
        self.negotiator = negotiator or self._default_negotiator()
        self.parser_context = parser_context
        self._data = Empty
        self._files = Empty
        self._full_data = Empty
        self._content_type = Empty
        self._stream = Empty

        if self.parser_context is None:
            self.parser_context = {}
        self.parser_context['request'] = self
        self.parser_context['encoding'] = request.encoding or settings.DEFAULT_CHARSET

        force_user = getattr(request, '_force_auth_user', None)
        force_token = getattr(request, '_force_auth_token', None)
        if force_user is not None or force_token is not None:
            forced_auth = ForcedAuthentication(force_user, force_token)
            self.authenticators = (forced_auth,)

　　@property
　　def data(self):
    　　if not _hasattr(self, '_full_data'):
        　　self._load_data_and_files()
    　　return self._full_data

　　def _load_data_and_files(self):
    　　if not _hasattr(self, '_data'):
        　　# _parse()的执行结果是返回(parsed.data, parsed.files)
        　　self._data, self._files = self._parse()
        　　if self._files:
            　　self._full_data = self._data.copy()
            　　self._full_data.update(self._files)
        　　else:
            　　self._full_data = self._data 
         　　# 此时self._full_data就是parsed.data，即解析后的数据

        　　if is_form_media_type(self.content_type):
            　　self._request._post = self.POST
            　　self._request._files = self.FILES

　　def _parse(self):
    　　media_type = self.content_type
    　　try:
        　　stream = self.stream
    　　except RawPostDataException:
        　　if not hasattr(self._request, '_post'):
            　　raise
        　　if self._supports_form_parsing():
            　　return (self._request.POST, self._request.FILES)
        　　stream = None

    　　if stream is None or media_type is None:
        　　if media_type and is_form_media_type(media_type):
            　　empty_data = QueryDict('', encoding=self._request._encoding)
        　　else:
            　　empty_data = {}
        　　empty_files = MultiValueDict()
        　　return (empty_data, empty_files)

    　　parser = self.negotiator.select_parser(self, self.parsers)    # 这里的self.parsers就是解析类

    　　if not parser:
        　　raise exceptions.UnsupportedMediaType(media_type)

    　　try:
        　　parsed = parser.parse(stream, media_type, self.parser_context)
    　　except Exception:
        　　self._data = QueryDict('', encoding=self._request._encoding)
        　　self._files = MultiValueDict()
        　　self._full_data = self._data
        　　raise

    　　try:
        　　return (parsed.data, parsed.files)
    　　except AttributeError:
        　　empty_files = MultiValueDict()
        　　return (parsed, empty_files)

　　api_settings所在的settings.py中部分相关代码如下：

DEFAULTS = {
    ...,
    'DEFAULT_PARSER_CLASSES': (
        'rest_framework.parsers.JSONParser',
        'rest_framework.parsers.FormParser',
        'rest_framework.parsers.MultiPartParser'
    ),
    ...
}

class APISettings(object):
    def __init__(self, user_settings=None, defaults=None, import_strings=None):
        if user_settings:
            self._user_settings = self.__check_user_settings(user_settings)
        self.defaults = defaults or DEFAULTS
        self.import_strings = import_strings or IMPORT_STRINGS
        self._cached_attrs = set()

        @property
　　def user_settings(self):
    　　if not hasattr(self, '_user_settings'):
        　　self._user_settings = getattr(settings, 'REST_FRAMEWORK', {})
    　　return self._user_settings

　　def __getattr__(self, attr):   # 形参attr对应实参是DEFAULT_PARSER_CLASSES
    　　if attr not in self.defaults:
        　　raise AttributeError("Invalid API setting: '%s'" % attr)

    　　try:
        　　val = self.user_settings[attr]
    　　except KeyError:
        　　val = self.defaults[attr]

    　　if attr in self.import_strings:
        　　val = perform_import(val, attr)  # 参考动态import理解

    　　self._cached_attrs.add(attr)
    　　setattr(self, attr, val)
    　　return val

    　　api_settings = APISettings(None, DEFAULTS, IMPORT_STRINGS)
　　　　 # 注意：api_settings是APISettings类的实例化对象，因为对象api_settings没有DEFAULT_PARSER_CLASSES属性，所以api_settings.DEFAULT_PARSER_CLASSES时，会执行APISettings类的__getattr__方法，并且将DEFAULT_PARSER_CLASSES作为参数传入。

3、自己指定解析数据类型

　　知道了DRF的APIView封装了哪几个解析器类（JSONParser, FormParser,MultiPartParser）之后，我们可以根据需要自己定义解析器，如下：

from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.parsers import JSONParser
class LoginView(APIView):
　　 parser_classes = [JSONParser]   # 只需要解析JSON数据
　　 # parser_classes = [] 则不能解析任何数据类型
    def get(self, request):
        return render(request, 'login.html')

    def post(self, request):
        request.data    # 解析后的数据
        return HttpResponse("Ok")

二、序列化组件的使用及接口设计

1、django原生serializer（序列化）的使用

from django.core.serializers import serialize    # 1.导入模块
class CourseView(APIView):
    def get(self, request):
        course_list = Course.objects.all()    # 2.获取queryset
         # 3.对queryset进行序列化
        serialized_data = serialize('json', course_list) 
         # 4.返回序列化后的数据
        return HttpResponse(serialized_data)

2、通过DRF的序列化组件进行接口设计

　　1）参考图书管理系统的表结构，models.py如下：

from django.db import models
class Book(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    title = models.CharField(max_length=32)
    price = models.DecimalField(max_digits=5, decimal_places=2)
    publish = models.ForeignKey(to='Publish', related_name='book', on_delete=models.CASCADE)
    authors = models.ManyToManyField(to='Author')


class Publish(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    name = models.CharField(max_length=32)
    city = models.CharField(max_length=32)
    email = models.EmailField()

    def __str__(self):
        return self.name


class Author(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    name = models.CharField(max_length=32)
    age = models.IntegerField()

    def __str__(self):
        return self.name

　　2）有如下几个接口

GET       127.0.0.1:8000/books/        # 获取所有数据，返回值: [{}, {}]
GET       127.0.0.1:8000/books/{id}    # 获取一条数据，返回值：{}
POST      127.0.0.1:8000/books/        # 新增一条数据，返回值：{}
PUT       127.0.0.1:8000/books/{id}    # 修改数据，返回值：{}
DELETE    127.0.0.1:8000/books/{id}    # 删除数据，返回空

　　3）通过序列化组件进行get接口（获取所有数据）设计，序列化组建使用步骤如下：

　　　　- 导入序列化组件 from rest_feanmework import serializers

　　　　- 定义序列化类，继承serializers.Serializer（建议单独创建一个模块存放所有序列化类）；

　　　　- 定义需要返回的字（字段类型可以与model中类型不一致，参数也可调整），字段名称要与model中一致，若不一直则通过source参数指定原始的字段名；

　　　　- 在GET接口逻辑中，获取queryset;

　　　　-  开始序列化： 奖queryset作为第一个参数传给序列化类，many默认为false，如果返回的数据是一个含多个对象的queryset，需要改many=True；

　　　　- 返回：将序列化对象的data属性返回即可；

　　4）为了解耦，我们新建一个名为app_serializers.py的模块，将所有的序列化的使用集中在这个模块中：

from rest_framework import serializers  #  导入序列化模块

from .models import Book

# 创建序列化类
class BookSerializer(serializers.Serializer):
    nid = serializers.CharField(max_length=32)
    title = serializers.CharField(max_length=128)
    price  = serializers.DecimalField(max_digits=5, decimal_places=2)
    publish = serializers.CharField(max_length=32)
    authors = serializers.CharField(max_length=32)

　　5）视图代码如下：

from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.response import Response
from .app_serializers import BookSerializer
from .models import Book, Publish, Author

class BookView(APIView):
    def get(self, request):
        origin_data = Book.objects.all()  # 获取queryset
        # 开始序列化(参数many=True表示有多条数据，默认为False)
        serialized_data = BookSerializer(origin_data, many=True)
        # 将序列化对象的data属性返回
        return Response(serialized_data.data)

　　上面的接口逻辑中，我们使用了Response对象，它是drf重新封装的响应对象，该对象在返回响应数据时会判断客户端类型（浏览器或者postman），如果是浏览器，它会以web页面的形式返回，如果时postman这类工具，就直接返回json类型的数据。

　　下面是通过postman请求该接口后的返回数据，可以看到，除了ManyToManyField字段不是我们想要的的外，其他都没有问题：

[
    {
        "nid": "1",
        "title": "python初级",
        "price": "188.00",
        "publish": "清华大学出版社",
        "authors": "serializer.Author.None"
    },
    {
        "nid": "2", 
        "title": "python中级",
        "price": "78.00",
        "publish": "清华大学出版社",
        "authors": "serializer.Author.None"
    },
]

　　那么，多对多来说怎么处理呢？如果将source参数定义为“authors.all”，那么取出来的结果将是要给QuerySet，对于前端来说，这样的数据并不是特别友好，我们可以使用如下方式：

from rest_framework import serializers  # 导入序列化模块
# 创建序列化类
class BookSerializer(serializers.Serializer):
    nid = serializers.CharField(max_length=32)
    title = serializers.CharField(max_length=128)
    price  = serializers.DecimalField(max_digits=5, decimal_places=2)
    publish = serializers.CharField(max_length=32)
    authors = serializers.SerializerMethodField()

    def get_authors(self, author_object):
        authors = list()

        for author in author_object.authors.all():
            authors.append(author.name)

        return authors

　　注意：get_必须与字段字段名称一致，否则报错。

　　6）通过序列化组件进行post接口（提交一条数据）设计，步骤如下：

　　　　- 定义post方法：在视图类中定义post方法；

　　　　- 开始序列化：通过上面定义的序列化类，创建一个序列化对象，传入参数data=request.data(application/json)数据；

　　　　- 校验数据：通过实例对象的is_valid()方法，对请求数据的合法性进行校验；

　　　　- 保存数据：调用save()方法，将数据插入数据库；

　　　　- 插入数据到多对多关系表：如果有多对多字段，手动插入数据到多对多关系表；

　　　　- 返回：将插入的对象返回；

　　注意：因为多对多关系字段是我们自定义的，而且必须这样定义，返回的数据才有意义，而用户插入数据的时候，无法找到这个字段类型SerializerMethodField，所以，序列化类不能帮我们插入数据到多对多表，我们必须手动插入数据，因此序列化类要做如下修改：

from rest_framework import serializers  # 1.导入序列化模块

from .models import Book

# 2.创建序列化类
class BookSerializer(serializers.Serializer):
    # nid字段只需要传给客户端，用户提交不需要id，所以read_only=True
    nid = serializers.CharField(read_only=True, max_length=32)
    title = serializers.CharField(max_length=128)
    price  = serializers.DecimalField(max_digits=5, decimal_places=2)
    publish = serializers.CharField(max_length=32)
    # SerializerMethodField默认read_only=True
    authors = serializers.SerializerMethodField()

    def get_authors(self, author_object):
        authors = list()
        for author in author_object.authors.all():
            authors.append(author.name)
        print(authors)

        return authors

    # 必须手动插入数据，因此post方法提交数据必须有create方法
    def create(self, validated_data):
        print(validated_data) # validated_data为过滤之后的数据
            # {'title': '手册', 'price': Decimal('123.00'), 'publish': '3'}
            validated_data['publish_id'] = validated_data.pop('publish')
            book = Book.objects.create(**validated_data)

            return book

　　根据接口规范，我们不需要新增url,只需要在上面视图类中定义一个post方法即可，代码如下：

from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.response import Response
from .app_serializers import BookSerializer
from .models import Book, Publish, Author

class BookView(APIView):
    def get(self, request):
        origin_data = Book.objects.all()
        serialized_data = BookSerializer(origin_data, many=True)
        return Response(serialized_data.data)

    def post(self, request):
        verfied_data = BookSerializer(data=request.data)

        if verfied_data.is_valid():
            book = verfied_data.save()
         # 手动绑定多对多关系，也可以放到create方法中去
            authors = Author.objects.filter(nid__in=request.data['authors'])
            book.authors.add(*authors)
            return Response(verfied_data.data)
        else:
            return Response(verfied_data.errors)

　分析：上面这种方法有两个问题：一个是需要手动插入数据（写序列化类中写create方法），另一个是如果字段很多，写序列化类的字段也会变成一种负担，那么有没有更简单的方式呢？当然，那就是用ModelSerializer。

　　7）使用ModelSerializer序列化组件写上面的get和post接口，修改app_serializers.py代码如下：

from rest_framework import serializers  
        from .models import Book

class BookSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Book
        fields = (
            'title',
            'price',
            'publish',
            'authors',
            'author_list',
            'pubName',
            'pubCity'
        )
        extra_kwargs = {
            'publish':{'write_only':True},
            'authors':{'write_only':True}
        }

    pubName = serializers.CharField(max_length=32, read_only=True, source='publish.name')
    pubCity = serializers.CharField(max_length=32, read_only=True, source='publish.city')

    # 多对多字段
    author_list = serializers.SerializerMethodField()

    def get_author_list(self, book_obj):
        authors = list()

        for author in book_obj.authors.all():
            authors.append(author.name)

        return authors

三、补充知识点

1、访问对象一个不存在的属性会执行类的__getattr__方法，如下：

class Person(object):
    def __init__(self, name, age): 
        self.name = name
        self.age = age

    def __getattr__(self, item):
        print(item)

jihong = Person("jihong", 20)
print(jihong.name)  # jihong
jihong.hobby   # hobby

2、动态import

# foo.py文件
def foo():
    print('this is foo')

# test.py文件
import importlib
module_path = input('请输入要导入的模块')  # 输入 foo
module = importlib.import_module(module_path)
print(module)
# <module 'foo' from 'D:\\@Lily\\drfserver\\classbasedview\\foo.py'>
module.foo()   # 执行foo.py模块中的foo函数
# this is foo

3、多继承（参考面向对象的对继承C3算法）

class A(object):
    def foo(self):
        print('A.foo')

class B(A):
    def foo(self):
        print('B.foo')
        super().foo()

class C(A):
    def foo(self):
        print('C.foo')
        super().foo()

class D(B, C):
    def foo(self):
        print('D.foo')
        super().foo()

d = D()
d.foo()

　执行结果如下：

　　D.foo

　　B.foo

　　C.foo

　　A.foo

4、Django settings文件查找顺序

　　我们在使用django的时候，经常会使用到它的settings文件，通过在settings文件中定义变量，

　　我们可以在程序的任何地方使用这个变量，比如，假设在settings里边定义了一个变量NAME='Lily'，虽然可以在项目的任何地方使用：

1 2	>>> from drf_server import settings >>> print(settings.NAME)   # Lily

　　但是，这种方式并不是被推荐和建议的，因为除了项目本身的settings文件之外，django程序本身也有许多配置信息，都存在django/conf/global_settings.py模块里面，包括缓存、数据库、密钥等，如果我们写from drf_server import settings，只是导入了项目本身的配置信息，当需要用到django默认的配置信息的时候，还需要再次导入，即from django.conf import settings，所以建议的导入方式是：

1 2	>>> from django.conf import settings >>> print(setting.NAME)

　　使用上面的方式，我们除了可以使用自定义的配置信息（NAME）外，还可以使用global_settings中的配置信息，不需要重复导入，django查找变量的顺序是先从用户的settings中查找，然后在global_settings中查找，如果用户的settings中找到了，则不会继续查找global_settings中的配置信息，假设我在用户的settings里面定义了NAME='Lily'，在global_settings中定义了NAME='Alex'，则请看下面的打印结果：

>>> from django.conf import settings
>>> print(settings.NAME)   # Lily

　　可见，这种方式更加灵活高效，建议使用。

5、序列化类中的字段名可以与model中的不一致，但是需要使用source参数来告诉组件原始的字段名，如下：

from rest_framework import serializers  # 导入序列化模块

# 创建序列化类
class BookSerializer(serializers.Serializer):
    nid = serializers.CharField(max_length=32)
    bookTitle = serializers.CharField(max_length=128, source='title')
    price  = serializers.DecimalField(max_digits=5, decimal_places=2)
    # source也可以用于ForeignKey字段
    pubName = serializers.CharField(max_length=32, source='publish.name')
    pubCity = serializers.CharField(max_length=32, source='publish.city')
    # 多对多字段source参数为“authors.all”，则取出来的结果是QuerySet，不推荐
    authors = serializers.CharField(source='authors.all')