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2016
11-09

Django REST framework 编写 RESTful API(二)

 

曾几何时,Ajax已经统治了Web开发中的客户端,而REST成为web世界中最流行的架构风格(architecture style)。所以我们的选择变得很简单:前端ajax访问后端的RESTful web service对资源进行操作。
Django中有一些可选的REST framework,比如django-piston,django-tasypie。 但是我和google(呵呵,不好意思)推荐这个:Django REST framework。因为这个框架的几个特点:
1. 自动生成符合 RESTful 规范的 API、支持 OPTION、HEAD、POST、GET、PATCH、PUT、DELETE

2. 根据 Content-Type 来动态的返回数据类型(如 text、json)、生成 browserable 的交互页面(自动为 API 生成非常友好的浏览器页面)

3. 对于认证和授权有很好的支持、完善的权限管理。最重要的理由是该框架对于resource,serializer,renderer/parser, view 和 response的定义很清晰,又很符合Django的MTV模式(比如,它的view就是包装了Django的View实现的)。在Django中使用 该框架可以说是顺乎自然。

示意图


安装

pip install djangorestframeworkpip install markdown    
# Markdown support for the browsable API.
pip install django-filter  
# Filtering support

概述

Django Rest framework 的流程大概是这样的

  1. 建立 Models

  2. 依靠 Serialiers 将数据库取出的数据 Parse 为 API 的数据(可用于返回给客户端,也可用于浏览器显示)

  3. ViewSet 是一个 views 的集合,根据客户端的请求(GET、POST等),返回 Serialiers 处理的数据 ◦权限 Premissions 也在这一步做处理

  4. ViewSet 可在 Routers 进行注册,注册后会显示在 Api Root 页上

  5. 在 urls 里注册 ViewSet 生成的 view,指定监听的 url 希望全面细致了解的人请移步去看官方文档,我这里就不一步步的细说了,而是分块来进行介绍


准备工作 & Models

让我们来写个小项目练练手
1.先用 manage.py startproject rest 来生成一个项目
2.再用 manage.py createsuperuser 创建用户(后面权限管理会用到)
3.初始化数据库 manage.py migrate
然后当然是编写 models,为了展示 rest_framework 的强大之处,我给 models 定义了一个自定义的 field

# myproject/myapp/models.py
#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8
from __future__ import unicode_literals, absolute_import
import cPickle as pickle
from django.db import models
from django.contrib.auth.models import User

class SerializedField(models.TextField):
    """
    序列化域
    用 pickle 来实现存储 Python 对象
    """
    __metaclass__ = models.SubfieldBase  # 必须指定该 metaclass 才能使用 to_python
def validate(self, val):
        raise isinstance(val, basestring)
def to_python(self, val):
        """从数据库中取出字符串,解析为 python 对象"""
        if val and isinstance(val, unicode):
            return pickle.loads(val.encode('utf-8'))
      return val
def get_prep_value(self, val):
        """将 python object 存入数据库"""
        return pickle.dumps(val)

class MyModel(models.Model):
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    # 注意这里建立了一个外键
    owner = models.ForeignKey(User, related_name='mymodels')
    field = models.CharField(max_length=100)
    options = SerializedField(max_length=1000, default={})

 


Serializers

定义好了 Models,我们可以开始写 Serializers,这个相当于 Django 的 Form

# myproject/myapp/serializers.py
#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8
from __future__ import unicode_literals, absolute_import
import json
from django.contrib.auth.models import User
from rest_framework import serializers
from ..models import MyModel
from .fields import MyCustField

class MyCustField(serializers.CharField):
    """为 Model 中的自定义域额外写的自定义 Serializer Field"""
    def to_representation(self, obj):
        """将从 Model 取出的数据 parse 给 Api"""
        return obj
    def to_internal_value(self, data):
        """将客户端传来的 json 数据 parse 给 Model"""
        return json.loads(data.encode('utf-8'))

class UserSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = User  # 定义关联的 Model
        fields = ('id', 'username', 'mymodels')  # 指定返回的 fields
    # 这句话的作用是为 MyModel 中的外键建立超链接,依赖于 urls 中的 name 参数
    # 不想要这个功能的话完全可以注释掉
    mymodels = serializers.HyperlinkedRelatedField(
        many=True, queryset=MyModel.objects.all(),
        view_name='model-detail'
    )

class MySerializer(serializers.ModelSerializer):
    options = MyCustField(
        max_length=1000, style={'base_template': 'textarea.html'},
    )
    class Meta:
        model = MyModel
        fields = ('id', 'owner', 'field', 'options')
        read_only_fields = ('owner',)  # 指定只读的 field
    def create(self, validated_data):
        """响应 POST 请求"""
        # 自动为用户提交的 model 添加 owner
        validated_data['owner'] = self.context['request'].user
        return MyModel.objects.create(**validated_data)
    def update(self, instance, validated_data):
        """响应 PUT 请求"""
        instance.field = validated_data.get('field', instance.field)
        instance.save()
        return instance


ViewSet

定义好了 Serializers,就可以开始写 viewset 了

其实 viewset 反而是最简单的部分,rest_framework 原生提供了四种 ViewSet

  • ViewSet

  • GenericViewSet

    • 继承于 GenericAPIView

  • ModelViewSet

    • 自身提供了六种方法

    • list

    • create

    • retrieve

    • update

    • partial_update

    • destroy

  • ReadOnlyModelViewSet

我比较喜欢用 ModelViewSet,然后再用 Premissions 来管理权限

# myproject/myapp/views.py
#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8
from __future__ import unicode_literals, absolute_import
from django.contrib.auth.models import User
from rest_framework import permissions, viewsets, renderers
from rest_framework.decorators import (
    permission_classes, detail_route
)
from rest_framework.response import Response
from .serializers import MySerializer, UserSerializer
from .models import MyModel

class UserViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = User.objects.all()
    serializer_class = UserSerializer
    # 指定权限,下面马上讲到
    permission_classes = (permissions.IsAuthenticated,)

class ModelViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = MyModel.objects.all()
    serializer_class = MySerializer
    permission_classes = (permissions.IsAuthenticatedOrReadOnly,)
    @detail_route(renderer_classes=[renderers.StaticHTMLRenderer])
    def plaintext(self, request, *args, **kwargs):
        """自定义 Api 方法"""
        model = self.get_object()
        return Response(repr(model))

我在 ModelViewSet 中自定义了方法 plaintext,rest_framework 中对于自定义的 viewset 方法提供了两种装饰器

  • list_route

  • detail_route

区别就是 list_route 的参数不包含 pk(对应 list),而 detail_route 包含pk(对应 retrieve)

看一段代码就懂了

@list_route(methods=['post', 'delete'])
def custom_handler(self, request):
    pass

@detail_route(methods=['get'])
def custom_handler(self, request, pk=None):
    pass


Filters

前面根据 serializers 和 viewset 我们已经可以很好的提供数据接口和展示了。但是有时候我们需要通过 url参数 来对数据进行一些排序或过滤的操作,为此,rest-framwork 提供了 filters 来满足这一需求。

全局filter

可以在 settings 里指定应用到全局的 filter:

REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_FILTER_BACKENDS': ('rest_framework.filters.DjangoFilterBackend',)}

viewset 的 filter

也可以为 viewset 分别指定 filter,方法就是在定义 viewset 的时候定义一个名为filter_backend 的类变量:

class UserListView(generics.ListAPIView):
    queryset = User.objects.all()
    serializer = UserSerializer
    filter_backends = (filters.DjangoFilterBackend,)

默认的 filter

rest-framework 提供了几个原生的 filter:

  • SearchFilter

filter_backends = (filters.SearchFilter,)search_fields = ('username', 'email')  # 指定搜索的域

请求 http://example.com/api/users?search=russell

  • OrderingFilter

filter_backends = (filters.OrderingFilter,)ordering_fields = ('username', 'email')

请求 http://example.com/api/users?ordering=account,-username

自定义 filter

自定义 filter 非常简单,只需要定义 filter_queryset(self, request, queryset, view) 方法,并返回一个 queryset 即可。

直接贴一个我写的例子:

class NodenameFilter(filters.BaseFilterBackend):

    """根据 nodename 来删选      [nodename]: NeiWang    """

    def filter_queryset(self, request, queryset, view):
        nodename = request.QUERY_PARAMS.get('nodename')
        if nodename:
            return queryset.filter(nodename=nodename)
        else:
            return queryset

如果参数匹配有误,想要抛出异常的话,也可以自定义 APIError,举个例子:

from rest_framework.exceptions import APIExceptionclass FilterError(APIException):
    status_code = 406
    default_detail = 'Query arguments error!'

然后在 viewset 里直接抛出 raise FilterError 即可。


Premissions

顾名思义就是权限管理,用来给 ViewSet 设置权限,使用 premissions 可以方便的设置不同级别的权限:

  • 全局权限控制

  • ViewSet 的权限控制

  • Method 的权限

  • Object 的权限

被 premission 拦截的请求会有如下的返回结果:

  • 当用户已登录,但是被 premissions 限制,会返回 HTTP 403 Forbidden

  • 当用户未登录,被 premissions 限制会返回 HTTP 401 Unauthorized

默认的权限

rest_framework 中提供了七种权限

  • AllowAny # 无限制

  • IsAuthenticated # 登陆用户

  • IsAdminUser # Admin 用户

  • IsAuthenticatedOrReadOnly # 非登录用户只读

  • DjangoModelPermissions # 以下都是根据 Django 的 ModelPremissions

  • DjangoModelPermissionsOrAnonReadOnly

  • DjangoObjectPermissions

全局权限控制

在 settings.py 中可以设置全局默认权限

# settings.pyREST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': (
        'rest_framework.permissions.AllowAny',
    ),}

ViewSet 的权限

可以设置 permission_classes 的类属性来给 viewset 设定权限,restframework 会检查元组内的每一个 premission,必须要全部通过才行。

class UserViewSet(viewsets.ReadOnlyModelViewSet):
    queryset = User.objects.all()
    serializer_class = UserSerializer
    # 设置权限,是一个元组
    permission_classes = (permissions.IsAuthenticated,)

自定义权限

Premissions 可以非常方便的定制,比如我就自己写了一个只允许 owner 编辑的权限

# myproject/myapp/premissions.py
#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8
from __future__ import unicode_literals, absolute_import
from rest_framework import permissions

class IsOwnerOrReadOnly(permissions.BasePermission):
    def has_permission(self, request, view):
        """针对每一次请求的权限检查"""
        if request.method in permissions.SAFE_METHODS:
            return True
    def has_object_permission(self, request, view, obj):
        """针对数据库条目的权限检查,返回 True 表示允许"""
        # 允许访问只读方法
        if request.method in permissions.SAFE_METHODS:
            return True
        # 非安全方法需要检查用户是否是 owner
        return obj.owner == request.user

 


urls & routers

# myproject/myapp/urls.py
#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8
from __future__ import unicode_literals, absolute_import
from django.conf.urls import url, patterns, include
from rest_framework.routers import DefaultRouter
from . import views

# as_view 方法生成 view
# 可以非常方便的指定 `{Http Method: View Method}`
user_detail = views.UserViewSet.as_view({'get': 'retrieve'})
user_list = views.UserViewSet.as_view({'get': 'list', 'post': 'create'})
# plaintext 是我的自定义方法,也可以非常方便的指定
modal_plain = views.ModelViewSet.as_view({'get': 'plaintext'})
model_detail = views.ModelViewSet.as_view({'get': 'retrieve', 'post': 'create'})
model_list = views.ModelViewSet.as_view({'get': 'list', 'post': 'create'})
# router 的作用就是自动生成 Api Root 页面
router = DefaultRouter()
router.register(r'models', views.ModelViewSet)
router.register(r'users', views.UserViewSet)

# 不要忘了把 views 注册到 urls 中
urlpatterns = patterns(
    '',
    url(r'^', include(router.urls)),  # Api Root
    url(r'^api-auth/', include('rest_framework.urls', namespace='rest_framework')),
    url(r'^models/(?P<pk>[0-9]+)/$', model_detail, name='model-detail'),
    url(r'^models/(?P<pk>[0-9]+)/plain/$', modal_plain, name='model-plain'),
    url(r'^models/$', model_list, name='model-list'),
    url(r'^users/$', user_list, name='user-list'),
    url(r'^users/(?P<pk>[0-9]+)/$', user_detail, name='user-detail'),
)

时间仓促,就介绍这些,以后有空再介绍一下在 Django 用 JWT 作为身份凭证.

作者:admin
admin
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