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ExcellentDavid · 更新于 2020-04-14

利用 Django REST framework 構(gòu)建 RESTful Web API

終于到了動(dòng)手操作的環(huán)節(jié)啦，這一節(jié)，我們以師生管理系統(tǒng)為例，帶領(lǐng)大家搭建一套 framework Web API。“工欲善其事，必先利其器”，我們選用當(dāng)下最為流行的 Django REST framework 為工具，快速實(shí)現(xiàn)這套API。

安裝 Django REST framework 需要以下依賴：

  • Python (3.5, 3.6, 3.7, 3.8)
  • Django (1.11, 2.0, 2.1, 2.2, 3.0)

Django REST framework是以 Django 擴(kuò)展應(yīng)用的方式提供的，所以我們可以直接利用已有的Django環(huán)境而無需重新創(chuàng)建。（若沒有Django環(huán)境，需要先創(chuàng)建環(huán)境安裝Django）

1. 安裝 Django REST framework

pip install django 
pip install djangorestframework

django 安裝過程：

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django-rest-framework 安裝過程：

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2.創(chuàng)建工程和應(yīng)用

django-admin startproject ProjectDemo
django-admin startapp AppDemo

工程和應(yīng)用創(chuàng)建完成后，目錄結(jié)構(gòu)如下圖所示：

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3. 注冊(cè)rest_framework應(yīng)用

Django REST framework 可視作是 Django 的一個(gè)應(yīng)用，在使用之前，需要在 settings.py 的 INSTALLED_APPS 中注冊(cè)。

# settings.py

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'rest_framework',
]

在完成以上操作后，就可以使用 Django REST framework 開發(fā) Restful Web API 了。接下來，我們將以學(xué)生管理系統(tǒng)為例，帶大家一覽 Django REST framework 如何高效開發(fā) REST API。

4.創(chuàng)建、遷移模型，并添加數(shù)據(jù)

構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，是搭建 Restful Web API 的基礎(chǔ)。構(gòu)建模型，相當(dāng)于構(gòu)建數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，且無需繁瑣的 SQL 語言，另一個(gè)好處是，即使切換不同的數(shù)據(jù)庫引擎（mysql 、SQL Server、Oracle等），也無需重新構(gòu)建。下方我們構(gòu)建一個(gè)學(xué)生信息表，包含學(xué)生姓名、學(xué)生年齡和學(xué)號(hào)。

# models.py

from django.db import models

class StudentsInfo(models.Model):
		'''
		學(xué)生信息模型
		'''
    # 以下為學(xué)生信息表中的各個(gè)字段，CharField、IntegerField聲明了字段類型分別為字符串類型和整型，max_length規(guī)定了字段最大長度，verbose_name相當(dāng)于給字段取了一個(gè)別名，將來在管理頁面會(huì)顯示這個(gè)別名，否則顯示字段名。例如，如果設(shè)置了verbose_name，那么在管理頁面中，s_name字段將一“學(xué)生姓名”顯示出來，如果沒有設(shè)置verbose_name，則直接顯示“s_name”。verbose_name只是方便用戶以后的使用，設(shè)置與否不影響內(nèi)部數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
    s_name = models.CharField(max_length=8, verbose_name='學(xué)生姓名')
    s_age = models.IntegerField(verbose_name='學(xué)生年齡')
    s_number = models.CharField(max_length=16, verbose_name='學(xué)號(hào)')

終端中運(yùn)行命令以遷移模型

python manage.py makemigrations
python migrate

向數(shù)據(jù)庫中添加演示數(shù)據(jù)，這里我們可以使用 PyCharm 自帶的 Database 工具來完成。由于我們使用的是sqlite3 作為數(shù)據(jù)庫，添加數(shù)據(jù)時(shí)，可雙擊左側(cè)文件目錄中的 db.sqlite3 文件，而后在右側(cè) Database 工具中雙擊要操作的數(shù)據(jù)表（AppDemo_studentsmodel）。

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在打開的數(shù)據(jù)表中，填入要填充的數(shù)據(jù)即可：

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5. 創(chuàng)建序列化器

通常，API 包含兩個(gè)方向的操作，其一是客戶端向服務(wù)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)，其二是客戶端向服務(wù)器提交數(shù)據(jù)。當(dāng)客戶端向服務(wù)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)，服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫檢索相應(yīng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過序列化器序列化，再由視圖交給客戶端；客戶端向服務(wù)器提交數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)經(jīng)由視圖層進(jìn)行處理，而后序列化器反序列化，最后存入數(shù)據(jù)庫。

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在 Restful Web API 中，序列化器相當(dāng)于客戶端和數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)對(duì)接的橋梁，它可將服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，序列化為客戶端可解析的數(shù)據(jù)形式，相反，也可將客戶端提供的數(shù)據(jù)，反序列化為符合數(shù)據(jù)庫要求的數(shù)據(jù)形式。接下來，我們?cè)?AppDemo 應(yīng)用中新建 serializers.py 用于保存該應(yīng)用的序列化器。

創(chuàng)建一個(gè) StudentsSerializer 用于序列化與反序列化學(xué)生信息：

# serializers.py

from rest_framework import serializers
from AppDemo.models import StudentsModel

class StudentsSerializer(serializers.ModelSerializer):

    class Meta:
        # 對(duì)StudentsModel進(jìn)行序列化
        model = StudentsModel
        # __all__表示對(duì) StudentsModel 中所有字段序列化進(jìn)行序列化
        fields = '__all__'
  • model ：指明該序列化器處理的數(shù)據(jù)字段從模型類 StudentsModel 參考生成；
  • fields ：指明該序列化器包含模型類中的哪些字段，'all’指明包含所有字段。

5. 編寫視圖

在 Restful Web API 中，視圖扮演的角色是數(shù)據(jù)處理器。例如，客戶端需要獲取一個(gè)學(xué)生一次期末考試后各科成績(jī)的平均值，而數(shù)據(jù)庫中僅存了各科的成績(jī)，這時(shí)，就需要視圖對(duì)數(shù)據(jù)處理，根據(jù)各科成績(jī)求出平均值后返回給客戶端。由于本案例無需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，視圖實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。在 booktest 應(yīng)用的 views.py 中創(chuàng)建視圖 BookInfoViewSet，這是一個(gè)視圖集合。

# views.py

from rest_framework import viewsets
from AppDemo.models import StudentsModel
from AppDemo.serializers import StudentsSerializer

class StudentsViewSet(viewsets.ModelViewSet):

    queryset = StudentsModel.objects.all()
    # 使用上一步創(chuàng)建的StudentsSerializer對(duì)模型進(jìn)行序列化
    serializer_class = StudentsSerializer
  • queryset 指明該視圖集在查詢數(shù)據(jù)時(shí)使用的查詢集；
  • serializer_class 指明該視圖在進(jìn)行序列化或反序列化時(shí)使用的序列化器。

6. 定義路由

路由是用來定義 RESTful Web API 不同接口所對(duì)應(yīng)的不同路徑地址。在本案例中，我們是要獲得學(xué)生的信息，根據(jù)第 3 節(jié)中介紹的設(shè)計(jì)規(guī)范，地址應(yīng)設(shè)計(jì)為：http://www.demo.com/api/students 。在 ProjectDemo 的 urls.py 中定義路由信息。

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

from AppDemo.views import StudentsViewSet

router = routers.DefaultRouter() # 創(chuàng)建路由器
router.register(r'students', StudentsViewSet)	# 在路由器中注冊(cè)視圖集路由地址

urlpatterns = [
  	# 拼接路由路徑
    path('api/', include(router.urls)),
]

8. 運(yùn)行測(cè)試

終端中運(yùn)行當(dāng)前程序（與運(yùn)行 Django 一樣）：

python manage.py runserver

此時(shí)，我們的 RESTful Web API 已構(gòu)建完畢。由于我們是在本地測(cè)試，所以 API 域名部分采用本機(jī)地址。在瀏覽器地址欄輸入 http://127.0.0.1:8000/api，即可看到當(dāng)前項(xiàng)目中所有接口連接。

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點(diǎn)擊鏈接 http://127.0.0.1:8000/api/students/ 即可前往學(xué)生信息接口，可以獲取所有學(xué)生的信息，如下圖所示：

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在頁面底部的表單中，我們可以輸入學(xué)生信息，點(diǎn)擊 POST 按鈕，即可實(shí)現(xiàn)向?qū)W生列表中添加新的學(xué)生信息：

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點(diǎn)擊 POST 按鈕后，返回如下信息：

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此時(shí)再點(diǎn)擊 GET 按鈕，我們發(fā)現(xiàn)上一步中添加的學(xué)生（小白）已經(jīng)顯示在所有學(xué)生信息中。

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在瀏覽器中輸入網(wǎng)址 127.0.0.1:8000/api/students/2/，可以訪問獲取單個(gè)學(xué)生信息的接口（id 為 2 的學(xué)生），如下圖所示：

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如果需要修改該學(xué)生的信息，可在頁面底部表單中填寫需要修改的信息，即可訪問修改單個(gè)學(xué)生的接口。我們將小紅年齡修改為 20：

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點(diǎn)擊 PUT，返回如下頁面信息，此時(shí)小紅的年齡信息已經(jīng)修改完畢：

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點(diǎn)擊 DELETE 按鈕，可以訪問刪除學(xué)生的接口：

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點(diǎn) DELETE 后返回，如下頁面，此時(shí) id 為 2 的學(xué)生小紅已被刪除：

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9.小結(jié)

本節(jié)主要講解了 Django 和 Django REST framework 安裝方法，并利用 Django REST framework 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的學(xué)生管理系統(tǒng) RESTful Web API。至此，一個(gè)符合 RESTful 規(guī)范的簡(jiǎn)單 API 就創(chuàng)建完成了。除此之外，Django REST framework 還為我們提供了許多高級(jí)功能，我們將在后續(xù)小節(jié)為大家詳細(xì)介紹。