一 Web应用模式
在开发Web应用中，有两种应用模式：
1.1 前后端不分离
1.2 前后端分离
二 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。
通过网络，规定了前后台信息交互规则的url链接，也就是前后台信息交互的媒介
Web API接口和一般的url链接还是有区别的，Web API接口简单概括有下面四大特点
url：长得像返回数据的url链接
https://api.map.baidu.com/place/v2/search
请求方式：get、post、put、patch、delete
采用get方式请求上方接口
请求参数：json或xml格式的key-value类型数据
ak：6E823f587c95f0148c19993539b99295
region：上海
query：肯德基
output：json
响应结果：json或xml格式的数据
上方请求参数的output参数值决定了响应数据的格式
数据
# xml格式
https://api.map.baidu.com/place/v2/search?ak=6E823f587c95f0148c19993539b99295®ion=%E4%B8%8A%E6%B5%B7&query=%E8%82%AF%E5%BE%B7%E5%9F%BA&output=xml
# json格式
https://api.map.baidu.com/place/v2/search?ak=6E823f587c95f0148c19993539b99295®ion=%E4%B8%8A%E6%B5%B7&query=%E8%82%AF%E5%BE%B7%E5%9F%BA&output=json
{
"status":0,
"message":"ok",
"results":[
{
"name":"肯德基(罗餐厅)",
"location":{
"lat":31.415354,
"lng":121.357339
},
"address":"月罗路2380号",
"province":"上海市",
"city":"上海市",
"area":"宝山区",
"street_id":"339ed41ae1d6dc320a5cb37c",
"telephone":"(021)56761006",
"detail":1,
"uid":"339ed41ae1d6dc320a5cb37c"
}
...
]
}
三 接口测试工具：Postman
Postman是一款接口调试工具，是一款免费的可视化软件，同时支持各种操作系统平台，是测试接口的首选工具。
解析json的网站http://www.json.cn/
Postman可以直接从官网：https://www.getpostman.com/downloads/下载获得，然后进行傻瓜式安装。
工作面板
简易的get请求
简易的post请求
案例：请求百度地图接口
四 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。
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。
4.1 数据的安全保障
url链接一般都采用https协议进行传输
注：采用https协议，可以提高数据交互过程中的安全性
4.2 接口特征表现
用api关键字标识接口url：
https://api.baidu.com
https://www.baidu.com/api
注：看到api字眼，就代表该请求url链接是完成前后台数据交互的
4.3 多数据版本共存
在url链接中标识数据版本
https://api.baidu.com/v1
https://api.baidu.com/v2
注：url链接中的v1、v2就是不同数据版本的体现（只有在一种数据资源有多版本情况下）
4.4 数据即是资源，均使用名词（可复数）
接口一般都是完成前后台数据的交互，交互的数据我们称之为资源
https://api.baidu.com/users
https://api.baidu.com/books
https://api.baidu.com/book
注：一般提倡用资源的复数形式，在url链接中奖励不要出现操作资源的动词，错误示范：https://api.baidu.com/delete-user
特殊的接口可以出现动词，因为这些接口一般没有一个明确的资源，或是动词就是接口的核心含义
https://api.baidu.com/place/search
https://api.baidu.com/login
4.5 资源操作由请求方式决定（method）
操作资源一般都会涉及到增删改查，我们提供请求方式来标识增删改查动作
https://api.baidu.com/books - get请求：获取所有书
https://api.baidu.com/books/1 - get请求：获取主键为1的书
https://api.baidu.com/books - post请求：新增一本书书
https://api.baidu.com/books/1 - put请求：整体修改主键为1的书
https://api.baidu.com/books/1 - patch请求：局部修改主键为1的书
https://api.baidu.com/books/1 - delete请求：删除主键为1的书
4.6 过滤，通过在url上传参的形式传递搜索条件
https://api.example.com/v1/zoos?limit=10：指定返回记录的数量
https://api.example.com/v1/zoos?offset=10：指定返回记录的开始位置
https://api.example.com/v1/zoos?page=2&per_page=100：指定第几页，以及每页的记录数
https://api.example.com/v1/zoos?sortby=name&order=asc：指定返回结果按照哪个属性排序，以及排序顺序
https://api.example.com/v1/zoos?animal_type_id=1：指定筛选条件
4.7 响应状态码
4.7.1 正常响应
响应状态码2xx
200：常规请求
201：创建成功
4.7.2 重定向响应
响应状态码3xx
301：永久重定向
302：暂时重定向
4.7.3 客户端异常
响应状态码4xx
403：请求无权限
404：请求路径不存在
405：请求方法不存在
4.7.4 服务器异常
响应状态码5xx
500：服务器异常
4.8 错误处理，应返回错误信息，error当做key
{
error: "无权限操作"
}
4.9 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
4.10 需要url请求的资源需要访问资源的请求链接
# 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
{
"status": 0,
"msg": "ok",
"results":[
{
"name":"肯德基(罗餐厅)",
"img": "https://image.baidu.com/kfc/001.png"
}
...
]
}
比较好的接口返回
# 响应数据要有状态码、状态信息以及数据本身
{
"status": 0,
"msg": "ok",
"results":[
{
"name":"肯德基(罗餐厅)",
"location":{
"lat":31.415354,
"lng":121.357339
},
"address":"月罗路2380号",
"province":"上海市",
"city":"上海市",
"area":"宝山区",
"street_id":"339ed41ae1d6dc320a5cb37c",
"telephone":"(021)56761006",
"detail":1,
"uid":"339ed41ae1d6dc320a5cb37c"
}
...
]
}
四 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。
五 Django Rest_Framework
核心思想: 缩减编写api接口的代码
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。
官方文档：https://www.django-rest-framework.org/
github: https://github.com/encode/django-rest-framework/tree/master
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
六 环境安装与配置
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环境而无需重新创建。（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
pip install pymysql
6.1.1 创建django项目
cd ~/Desktop
django-admin startproject drfdemo
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，我们快速体验下使用drf以后的代码。代码不需要理解，看步骤。
6.3 体验drf完全简写代码的过程（了解）
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")
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 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syudents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BookInfo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
router.register('students', views.StudentViewSet) # 向路由器中注册视图集
urlpatterns += router.urls # 将路由器中的路由信息追到到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：
七 CBV源码分析
# 视图层
from django.shortcuts import render, HttpResponse
from django.views import View
class CBVTest(View):
# 通过调度(dispatch)分发请求
def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
pass
super().dispatch(request, *args, **kwargs)
pass
def get(self, request):
return render(request, 'cbv.html')
def post(self, request):
return HttpResponse('cbv post method')
<!-- 模板层 -->
<form action="/cbv/" method="post">
{% csrf_token %}
<input type="text" name="usr">
<button type="submit">提交</button>
</form>
# 路由层
from app import views
urlpatterns = [
url(r'^cbv/', views.CBVTest.as_view()),
]
八 drf基本使用及request源码分析
8.1 APIView的使用
# 1）安装drf：pip3 install djangorestframework
# 2）settings.py注册app：INSTALLED_APPS = [..., 'rest_framework']
# 3）基于cbv完成满足RSSTful规范的接口
# 视图层
from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.response import Response
user_list = [{'id': 1, 'name': 'Bob'}, {'id': 2, 'name': 'Tom'}]
class Users(APIView):
def get(self, request, *args, **kwargs):
return Response({
'status': 0,
'msg': 'ok',
'results': user_list
})
def post(self, request, *args, **kwargs):
# request对formdata，urlencoded，json三个格式参数均能解析
name = request.data.get('name')
id = len(user_list) + 1
user = {'id': id, 'name': name}
user_list.append(user)
return Response({
'status': '0',
'msg': 'ok',
'results': user
})
# 路由层
from app import views
urlpatterns = [
url(r'^users/', views.Users.as_view()),
]
8.2 APIView和Request对象源码分析
8.2.1 APIView
# as_view()
# 核心走了父类as_view
view = super(APIView, cls).as_view(**initkwargs)
# 返回的是局部禁用csrf认证的view视图函数
return csrf_exempt(view)
# dispatch(self, request, *args, **kwargs)
# 二次封装request对象
request = self.initialize_request(request, *args, **kwargs)
# 自定义request规则
self.initial(request, *args, **kwargs)
# initialize_request(self, request, *args, **kwargs)
# 原生request封装在request._request
# initial(self, request, *args, **kwargs)
def initial(self, request, *args, **kwargs):
# 认证组件：校验用户 - 游客、合法用户、非法用户
# 游客：代表校验通过，直接进入下一步校验（权限校验）
# 合法用户：代表校验通过，将用户存储在request.user中，再进入下一步校验（权限校验）
# 非法用户：代表校验失败，抛出异常，返回403权限异常结果
self.perform_authentication(request)
# 权限组件：校验用户权限 - 必须登录、所有用户、登录读写游客只读、自定义用户角色
# 认证通过：可以进入下一步校验（频率认证）
# 认证失败：抛出异常，返回403权限异常结果
self.check_permissions(request)
# 频率组件：限制视图接口被访问的频率次数 - 限制的条件(IP、id、唯一键)、频率周期时间(s、m、h)、频率的次数（3/s）
# 没有达到限次：正常访问接口
# 达到限次：限制时间内不能访问，限制时间达到后，可以重新访问
self.check_throttles(request)
8.2.2 Request对象
from rest_framework.request import Request
# 只要继承了APIView，视图类中的request对象，都是新的，也就是上面那个request的对象了
# 老的request在新的request._request
# 以后使用reqeust对象，就像使用之前的request是一模一样（因为重写了__getattr__方法）
def __getattr__(self, attr):
try:
return getattr(self._request, attr) # 通过反射，取原生的request对象，取出属性或方法
except AttributeError:
return self.__getattribute__(attr)
# request.data 感觉是个数据属性，其实是个方法，@property，修饰了
它是一个字典，post请求不管使用什么编码，传过来的数据，都在request.data
#get请求传过来数据，从哪取？
request.GET
@property
def query_params(self):
"""
More semantically correct name for request.GET.
"""
return self._request.GET
# 视图类中
print(request.query_params) #get请求，地址中的参数
# 原来在
print(request.GET)
补充：局部禁用csrf
# 在视图函数上加装饰器@csrf_exempt
# csrf_exempt(view)这么写和在视图函数上加装饰器是一摸一样的
# urls.py中看到这种写法
path('test/', csrf_exempt(views.test))
