Django REST framework (DRF)框架入门[1]

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].

http://www.lufei.com/api

post请求

action=get_all_student&params=301&sex=1

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.

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/ 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/	获取编号为pk的学生
PUT	/students/	修改编号为pk的学生
DELETE	/students/	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

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

核心思想: 缩减编写api接口的代 -- 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/

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

6. 环境安装与配置

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）

6.1 安装DRF

前提是已经安装了django，建议安装在虚拟环境

# mkvirtualenv drfdemo -p python3
# pip install django

pip install djangorestframework

6.1.1 创建django项目

cd ~/Desktop
django-admin startproject drfdemo

使用pycharm打开项目，设置虚拟环境的解析器，并修改manage.py中的后缀参数。

6.2 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）

接下来，我们快速体验下四天后我们学习完成drf以后的开发代码。接下来代码不需要理解，看步骤。

6.3 体验drf完全简写代码的过程

6.3.1. 创建模型操作类

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"
        verbose_name = "学生"
        verbose_name_plural = verbose_name

为了方便测试，所以我们可以先创建一个数据库。

create database students charset=utf8;

6.3.1.1 执行数据迁移

把students子应用添加到INSTALL_APPS中

初始化数据库连接

安装pymysql
pip install pymysql

主引用中__init__.py设置使用pymysql作为数据库驱动

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

settings.py配置文件中设置mysql的账号密码

DATABASES = {
    # 'default': {
    #     'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
    #     'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    # },
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': "students",
        "HOST": "127.0.0.1",
        "PORT": 3306,
        "USER": "root",
        "PASSWORD":"123",
    }
}

终端下，执行数据迁移。

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

错误列表

# 执行数据迁移 python manage.py makemigrations 报错如下：

解决方案：

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

# 执行数据迁移发生以下错误：

解决方法：

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

6.3.2. 创建序列化器

例如，在django项目中创建学生子应用。

python manage.py startapp students

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

6.3.3. 编写视图

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
# Create your views here.
class StudentViewSet(ModelViewSet):
    queryset = Student.objects.all() 
    serializer_class = StudentModelSerializer

• queryset 指明该视图集在查询数据时使用的查询集
• serializer_class 指明该视图在进行序列化或反序列化时使用的序列化器

6.3.4. 定义路由

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.

from django.contrib import admin
from django.urls import path,include

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path("stu/",include("students.urls")),
]

6.3.5. 运行测试

运行当前程序（与运行Django一样）

python manage.py runserver

在浏览器中输入网址127.0.0.1:8000，可以看到DRF提供的API Web浏览页面：

1）点击链接127.0.0.1:8000/stu/students 可以访问获取所有数据的接口，呈现如下页面：

2）在页面底下表单部分填写学生信息，可以访问添加新学生的接口，保存学生信息：

点击POST后，返回如下页面信息：

3）在浏览器中输入网址127.0.0.1:8000/stu/students/5/，可以访问获取单一学生信息的接口（id为5的学生），呈现如下页面：

4）在页面底部表单中填写学生信息，可以访问修改学生的接口：

点击PUT，返回如下页面信息：

5）点击DELETE按钮，可以访问删除学生的接口：

返回，如下页面：

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_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

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。

1. 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。
2. 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。
3. 序列化器的字段声明类似于我们前面使用过的表单系统。
4. 开发restful api时，序列化器会帮我们把模型数据转换成字典.
5. 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：

1. 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。
2. 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,re_path

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('stu/',include('students.urls')),
    path('ser/',include('sers.urls')),
]