17-Django REST framework及RESTful简介

前言

• 本篇开始学习Django REST framework

简介

• Django REST framework可以帮助我们简化下面两部分的代码编写，大大提高REST API的开发速度

1. 在序列化与反序列化时，虽然操作的数据不尽相同，但是执行的过程却是相似的，也就是说这部分代码是可以复用简化编写的。
2. 在开发REST API的视图中，虽然每个视图具体操作的数据不同，但增、删、改、查的实现流程基本套路化，所以这部分代码也是可以复用简化编写的：

• 增：校验请求数据 -> 执行反序列化过程 -> 保存数据库 -> 将保存的对象序列化并返回
• 删：判断要删除的数据是否存在 -> 执行数据库删除
• 改：判断要修改的数据是否存在 -> 校验请求的数据 -> 执行反序列化过程 -> 保存数据库 -> 将保存的对象序列化并返回
• 查：查询数据库 -> 将数据序列化并返回

特点

• Django REST framework 框架是一个用于构建Web API 的强大而又灵活的工具。
• 通常简称为DRF框架 或 REST framework。
• DRF框架是建立在Django框架基础之上，由Tom Christie大牛二次开发的开源项目

• 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；
• 内置了限流系统；
• 直观的 API web 界面；
• 可扩展性，插件丰富

认识RESTful

在前后端分离的应用模式里，后端API接口如何定义？

• 对于接口的请求方式与路径，每个后端开发人员可能都有自己的定义方式，风格迥异。
  
• 是否存在一种统一的定义方式，被广大开发人员接受认可的方式呢？
  
• 这就是被普遍采用的API的RESTful设计风格。
  
• 例如对于后端数据库中保存了商品的信息，前端可能需要对商品数据进行增删改查，那相应的每个操作后端都需要提供一个API接口：
  请求方法 请求地址 后端操作
  

说明：

• RESTful是一种开发理念。REST是设计风格而不是标准。
• 公司中的后端程序员在定义后端的接口时，可以选择是否遵守这种设计风格。
• RESTful设计风格的API，每种请求方法，都对应后端一种数据库操作。

RESTful设计方法

1. 域名

• 应该尽量将API部署在专用域名之下

https://api.example.com

• 如果确定API很简单，不会有进一步扩展，可以考虑放在主域名下

https://example.org/api/

2. 版本（Versioning）

• 应该将API的版本号放入URL

http://www.example.com/app/1.0/foo

http://www.example.com/app/1.1/foo

http://www.example.com/app/2.0/foo

• 另一种做法是，将版本号放在HTTP头信息中，但不如放入URL方便和直观。
• 因为不同的版本，可以理解成同一种资源的不同表现形式，所以应该采用同一个URL。版本号可以在HTTP请求头信息的Accept字段中进行区分

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.0

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.1

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=2.0

3. 路径（Endpoint）

路径又称"终点"（endpoint），表示API的具体网址，每个网址代表一种资源（resource）

• (1) 资源作为网址，只能有名词，不能有动词，而且所用的名词往往与数据库的表名对应
• 举例来说，以下是不好的例子:

/getProducts

/listOrders

/retreiveClientByOrder?orderId=1

对于一个简洁结构，你应该始终用名词。 此外，利用的HTTP方法可以分离网址中的资源名称的操作

GET /products ：将返回所有产品清单

POST /products ：将产品新建到集合

GET /products/4 ：将获取产品 4

PATCH（或）PUT /products/4 ：将更新产品 4

• (2) API中的名词应该使用复数。无论子资源或者所有资源。
  举例来说，获取产品的API可以这样定义

获取单个产品：http://127.0.0.1:8080/AppName/rest/products/1

获取所有产品: http://127.0.0.1:8080/AppName/rest/products

4. HTTP动词

对于资源的具体操作类型，由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有下面四个（括号里是对应的SQL命令）。

GET（SELECT）：从服务器取出资源（一项或多项）。

POST（CREATE）：在服务器新建一个资源。

PUT（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变后的完整资源）。

DELETE（DELETE）：从服务器删除资源。

还有三个不常用的HTTP动词。

PATCH（UPDATE）：在服务器更新(更新)资源（客户端提供改变的属性）。

HEAD：获取资源的元数据。

OPTIONS：获取信息，关于资源的哪些属性是客户端可以改变的。

下面是一些例子

GET /zoos：列出所有动物园

POST /zoos：新建一个动物园（上传文件）

GET /zoos/ID：获取某个指定动物园的信息

PUT /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的全部信息）

PATCH /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的部分信息）

DELETE /zoos/ID：删除某个动物园

GET /zoos/ID/animals：列出某个指定动物园的所有动物

DELETE /zoos/ID/animals/ID：删除某个指定动物园的指定动物

5. 过滤信息（Filtering）

如果记录数量很多，服务器不可能都将它们返回给用户。API应该提供参数，过滤返回结果。

下面是一些常见的参数。

?limit=10：指定返回记录的数量

?offset=10：指定返回记录的开始位置。

?page=2&per_page=100：指定第几页，以及每页的记录数。

?sortby=name&order=asc：指定返回结果按照哪个属性排序，以及排序顺序。

?animal_type_id=1：指定筛选条件

参数的设计允许存在冗余，即允许API路径和URL参数偶尔有重复。比如，GET /zoos/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。

6. 状态码（Status Codes）

服务器向用户返回的状态码和提示信息，常见的有以下一些（方括号中是该状态码对应的HTTP动词）

• 200 OK - [GET]：服务器成功返回用户请求的数据
• 201 CREATED - [POST/PUT/PATCH]：用户新建或修改数据成功。
  *202 Accepted - [*]：表示一个请求已经进入后台排队（异步任务）
• 204 NO CONTENT - [DELETE]：用户删除数据成功。
• 400 INVALID REQUEST - [POST/PUT/PATCH]：用户发出的请求有错误，服务器没有进行新建或修改数据的操作
• 401 Unauthorized - [*]：表示用户没有权限（令牌、用户名、密码错误）。
• 403 Forbidden - [*] 表示用户得到授权（与401错误相对），但是访问是被禁止的。
• 404 NOT FOUND - [*]：用户发出的请求针对的是不存在的记录，服务器没有进行操作，该操作是幂等的。
• 406 Not Acceptable - [GET]：用户请求的格式不可得（比如用户请求JSON格式，但是只有XML格式）。
• 410 Gone -[GET]：用户请求的资源被永久删除，且不会再得到的。
• 422 Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 当创建一个对象时，发生一个验证错误。
• 500 INTERNAL SERVER ERROR - [*]：服务器发生错误，用户将无法判断发出的请求是否成功

7. 错误处理（Error handling）

如果状态码是4xx，服务器就应该向用户返回出错信息。一般来说，返回的信息中将error作为键名，出错信息作为键值即可。

{
    error: "Invalid API key"
}

8.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

9. 超媒体（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。

比如，Github的API就是这种设计，访问api.github.com会得到一个所有可用API的网址列表。

{
"current_user_url": "https://api.github.com/user",
"authorizations_url": "https://api.github.com/authorizations",
// ...
}

从上面可以看到，如果想获取当前用户的信息，应该去访问api.github.com/user，然后就得到了下面结果。

{
  "message": "Requires authentication",
  "documentation_url": "https://developer.github.com/v3"
}

上面代码表示，服务器给出了提示信息，以及文档的网址。

10. 其他

• 服务器返回的数据格式，应该尽量使用JSON，避免使用XML