本文从分析现在流行的前后端分离Web应用模式说起,然后介绍如何设计REST API,通过使用Django来实现一个REST API为例,明确后端开发REST API要做的最核心工作,然后介绍Django REST framework能帮助我们简化开发REST API的工作。
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共 5 章,24 子模块,总计 17847 字
Serializer序列化器
序列化器的作用:
1. **进 行数据的校验**
2. **对 数据对象进行转换**
定义Serializer
1. 定义方法
Django REST framework中的Serializer使用类来定义,须继承自rest_framework.serializers.Serializer。
例如,我们已有了一个数据库模型类BookInfo
class BookInfo(models.Model):
btitle = models.CharField(max_length=20, verbose_name='名称')
bpub_date = models.DateField(verbose_name='发布日期', null=True)
bread = models.IntegerField(default=0, verbose_name='阅读量')
bcomment = models.IntegerField(default=0, verbose_name='评论量')
image = models.ImageField(upload_to='booktest', verbose_name='图片', null=True)
我们想为这个模型类提供一个序列化器,可以定义如下:
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20)
bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
image = serializers.ImageField(label='图片', required=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。
2. 字段与选项
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(max_length=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') |
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_lenght | 最小长度 |
allow_blank | 是否允许为空 |
trim_whitespace | 是否截断空白字符 |
max_value | 最小值 |
min_value | 最大值 |
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 |
3. 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。
序列化使用
我们在django shell中来学习序列化器的使用。
python manage.py shell
1 基本使用
1) 先查询出一个图书对象
from booktest.models import BookInfo
book = BookInfo.objects.get(id=2)
2) 构造序列化器对象
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
serializer = BookInfoSerializer(book)
3)序列化数据
通过data属性可以序列化后的数据
serializer.data
# {'id': 2, 'btitle': '天龙八部', 'bpub_date': '1986-07-24', 'bread': 36, 'bcomment': 40, 'image': None}
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
book_qs = BookInfo.objects.all()
serializer = BookInfoSerializer(book_qs, many=True)
serializer.data
# [OrderedDict([('id', 2), ('btitle', '天龙八部'), ('bpub_date', '1986-07-24'), ('bread', 36), ('bcomment', 40), ('image', N]), OrderedDict([('id', 3), ('btitle', '笑傲江湖'), ('bpub_date', '1995-12-24'), ('bread', 20), ('bcomment', 80), ('image'ne)]), OrderedDict([('id', 4), ('btitle', '雪山飞狐'), ('bpub_date', '1987-11-11'), ('bread', 58), ('bcomment', 24), ('ima None)]), OrderedDict([('id', 5), ('btitle', '西游记'), ('bpub_date', '1988-01-01'), ('bread', 10), ('bcomment', 10), ('im', 'booktest/xiyouji.png')])]
2 关联对象嵌套序列化
如果需要序列化的数据中包含有其他关联对象,则对关联对象数据的序列化需要指明。
例如,在定义英雄数据的序列化器时,外键hbook(即所属的图书)字段如何序列化?
我们先定义HeroInfoSerialzier除外键字段外的其他部分
class HeroInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""英雄数据序列化器"""
GENDER_CHOICES = (
(0, 'male'),
(1, 'female')
)
id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
hname = serializers.CharField(label='名字', max_length=20)
hgender = serializers.ChoiceField(choices=GENDER_CHOICES, label='性别', required=False)
hcomment = serializers.CharField(label='描述信息', max_length=200, required=False, allow_null=True)
对于关联字段,可以采用以下几种方式:
1) PrimaryKeyRelatedField
此字段将被序列化为关联对象的主键。
hbook = serializers.PrimaryKeyRelatedField(label='图书', read_only=True)
或
hbook = serializers.PrimaryKeyRelatedField(label='图书', queryset=BookInfo.objects.all())
指明字段时需要包含read_only=True或者queryset参数:
- 包含read_only=True参数时,该字段将不能用作反序列化使用
- 包含queryset参数时,将被用作反序列化时参数校验使用
使用效果:
from booktest.serializers import HeroInfoSerializer
from booktest.models import HeroInfo
hero = HeroInfo.objects.get(id=6)
serializer = HeroInfoSerializer(hero)
serializer.data
# {'id': 6, 'hname': '乔峰', 'hgender': 1, 'hcomment': '降龙十八掌', 'hbook': 2}
2)使用关联对象的序列化器
hbook = BookInfoSerializer()
使用效果
{'id': 6, 'hname': '乔峰', 'hgender': 1, 'hcomment': '降龙十八掌', 'hbook': OrderedDict([('id', 2), ('btitle', '天龙八部')te', '1986-07-24'), ('bread', 36), ('bcomment', 40), ('image', None)])}
3) StringRelatedField
此字段将被序列化为关联对象的字符串表示方式(即__str__方法的返回值)
hbook = serializers.StringRelatedField(label='图书')
使用效果
{'id': 6, 'hname': '乔峰', 'hgender': 1, 'hcomment': '降龙十八掌', 'hbook': '天龙八部'}
3 many参数
如果关联的对象数据不是只有一个,而是包含多个数据,如想序列化图书BookInfo数据,每个BookInfo对象关联的英雄HeroInfo对象可能有多个,此时关联字段类型的指明仍可使用上述几种方式,只是在声明关联字段时,多补充一个many=True参数即可。
此处仅拿PrimaryKeyRelatedField类型来举例,其他相同。
在BookInfoSerializer中添加关联字段:
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20)
bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)
heroinfo_set = serializers.PrimaryKeyRelatedField(read_only=True, many=True) # 新增
使用效果:
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
from booktest.models import BookInfo
book = BookInfo.objects.get(id=2)
serializer = BookInfoSerializer(book)
serializer.data
# {'id': 2, 'btitle': '天龙八部', 'bpub_date': '1986-07-24', 'bread': 36, 'bcomment': 40, 'image': None, 'heroinfo_set': [6,8, 9]}
反序列化使用
1. 验证
使用序列化器进行反序列化时,需要对数据进行验证后,才能验证成功的数据或保存成模型类对象。
在反序列化的数据前,必须调用 is_valid() 方法进行验证,验证成功返回True,否则返回False。
验证失败,可以通过序列化器对象的 errors 属性错误信息,返回字典,包含了字段和字段的错误。如果是非字段错误,可以通过修改REST framework配置中的 NON_FIELD_ERRORS_KEY 来控制错误字典中的键名。
验证成功,可以通过序列化器对象的 validated_data 属性数据。
在定义序列化器时,指明每个字段的序列化类型和选项参数,本身就是一种验证行为。
如我们前面定义过的BookInfoSerializer
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20)
bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)
通过构造序列化器对象,并将要反序列化的数据传递给data构造参数,进而进行验证
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'bpub_date': 123}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # 返回False
serializer.errors
# {'btitle': [ErrorDetail(string='This field is required.', code='required')], 'bpub_date': [ErrorDetail(string='Date has wrong format. Use one of these formats instead: YYYY[-MM[-DD]].', code='invalid')]}
serializer.validated_data # {}
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # True
serializer.errors # {}
serializer.validated_data # OrderedDict([('btitle', 'python')])
is_valid()方法还可以在验证失败时抛出异常serializers.ValidationError,可以通过传递 raise_exception=True 参数开启,REST framework接收到此异常,会向前端返回HTTP 400 Bad Request响应。
# Return a 400 response if the data was invalid.
serializer.is_valid(raise_exception=True)
如果觉得这些还不够,需要再补充定义验证行为,可以使用以下三种方法:
1)validators
在字段中添加validators选项参数,也可以补充验证行为,如
def about_django(value):
if 'django' not in value.lower():
raise serializers.ValidationError("图书不是关于Django的")
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20, validators=[about_django])
bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)
测试:
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # False
serializer.errors
# {'btitle': [ErrorDetail(string='图书不是关于Django的', code='invalid')]}
2)validate_<field_name>
对<field_name>
字段进行验证,如
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
...
def validate_btitle(self, value):
if 'django' not in value.lower():
raise serializers.ValidationError("图书不是关于Django的")
return value
测试
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # False
serializer.errors
# {'btitle': [ErrorDetail(string='图书不是关于Django的', code='invalid')]}
3)validate
在序列化器中需要同时对多个字段进行比较验证时,可以定义validate方法来验证,如
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
...
def validate(self, attrs):
bread = attrs['bread']
bcomment = attrs['bcomment']
if bread < bcomment:
raise serializers.ValidationError('阅读量小于评论量')
return attrs
测试
from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'about django', 'bread': 10, 'bcomment': 20}
s = BookInfoSerializer(data=data)
s.is_valid() # False
s.errors
# {'non_field_errors': [ErrorDetail(string='阅读量小于评论量', code='invalid')]}
2. 保存
如果在验证成功后,想要基于validated_data完成数据对象的创建,可以通过实现create()和update()两个方法来实现。
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
...
def create(self, validated_data):
"""新建"""
return BookInfo(**validated_data)
def update(self, instance, validated_data):
"""更新,instance为要更新的对象实例"""
instance.btitle = validated_data.get('btitle', instance.btitle)
instance.bpub_date = validated_data.get('bpub_date', instance.bpub_date)
instance.bread = validated_data.get('bread', instance.bread)
instance.bcomment = validated_data.get('bcomment', instance.bcomment)
return instance
如果需要在返回数据对象的时候,也将数据保存到数据库中,则可以进行如下修改
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
"""图书数据序列化器"""
...
def create(self, validated_data):
"""新建"""
return BookInfo.objects.create(**validated_data)
def update(self, instance, validated_data):
"""更新,instance为要更新的对象实例"""
instance.btitle = validated_data.get('btitle', instance.btitle)
instance.bpub_date = validated_data.get('bpub_date', instance.bpub_date)
instance.bread = validated_data.get('bread', instance.bread)
instance.bcomment = validated_data.get('bcomment', instance.bcomment)
instance.save()
return instance
实现了上述两个方法后,在反序列化数据的时候,就可以通过save()方法返回一个数据对象实例了
book = serializer.save()
如果创建序列化器对象的时候,没有传递instance实例,则调用save()方法的时候,create()被调用,相反,如果传递了instance实例,则调用save()方法的时候,update()被调用。
from db.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': '封神演义'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid() # True
serializer.save() # <BookInfo: 封神演义>
from db.models import BookInfo
book = BookInfo.objects.get(id=2)
data = {'btitle': '倚天剑'}
serializer = BookInfoSerializer(book, data=data)
serializer.is_valid() # True
serializer.save() # <BookInfo: 倚天剑>
book.btitle # '倚天剑'
两点说明:
1) 在对序列化器进行save()保存时,可以额外传递数据,这些数据可以在create()和update()中的validated_data参数到
serializer.save(owner=request.user)
2)默认序列化器必须传递所有required的字段,否则会抛出验证异常。但是我们可以使用partial参数来允许部分字段更新
# Update `comment` with partial data
serializer = CommentSerializer(comment, data={'content': u'foo bar'}, partial=True)