【django2.0之Rest_Framework框架一】rest_framework序列器介绍

Django RestFramework(简称DRF) 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。
github地址： https://github.com/encode/django-rest-framework
中文文档：https://q1mi.github.io/Django-REST-framework-documentation/#django-rest-framework

1 项目基础搭建

1.1 安装DRF

pip install Django==2.0.13
pip install djangorestframework==3.10.3
pip install PyMySQL==1.0.2

1.2 创建django项目

django-admin startproject drfdemo
# 创建应用
python manage.py startapp students

在settings.py的INSTALLED_APPS中添加'rest_framework'和其他子应用:

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'rest_framework',
    'students',
]

1.3 models和数据库设置

students/models.py 文件内容

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

创建本地数据库，并在django项目中进行mysql链接
settings.py文件修改DATABASES内容：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': "rest_django_stu",
        'HOST': '127.0.0.1',
        'PORT': 3306,
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': 'root',
    }
}

# 打印每次执行sql时输出 sql语句
LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'handlers': {
        'console': {
            'level': 'DEBUG',
            'class': 'logging.StreamHandler',
        },
    },
    'loggers': {
        'django.db.backends': {
            'handlers': ['console'],
            'propagate': True,
            'level': 'DEBUG',
        },
    }
}

主引用中__init__.py设置使用pymysql作为数据库驱动

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

在本地创建测试数据库：

# 连接本地mysql后执行
create database rest_django_stu charset=utf8;

# 终端下执行数据迁移
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

2 序列化器-Serializer的基础使用

1. 序列化：序列化器会把模型对象转换成字典，经过response以后变成json字符串
2. 反序列化：把客户端发送过来的数据，经过request以后变成字典，序列化器可以把字典转成模型
3. 反序列化可以完成数据校验功能

2.1 定义序列化器

子应用下新建serializer.py文件，内容：

from rest_framework import serializers

# 声明序列化器，所有的序列化器都要直接或者间接继承于 Serializer
class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    """学生信息序列化器"""
    # 1. 需要进行数据转换的字段
    id = serializers.IntegerField()
    name = serializers.CharField()
    age = serializers.IntegerField()
    sex = serializers.BooleanField()
    description = serializers.CharField()

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。

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(maxlength=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’) format: 1) 'hex_verbose' 如"5ce0e9a5-5ffa-654b-cee0-1238041fb31a" 2） 'hex' 如 "5ce0e9a55ffa654bcee01238041fb31a" 3）'int' - 如: "123456789012312313134124512351145145114" 4）'urn' 如: "urn:uuid:5ce0e9a5-5ffa-654b-cee0-1238041fb31a"
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_length	最小长度
allow_blank	是否允许为空
trim_whitespace	是否截断空白字符
max_value	最大值
min_value	最小值

通用的选项参数：

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

2.2 配置url路由分发

# 全局urls.py文件
from django.contrib import admin
from django.urls import path,re_path,include #  re_path --- django1.11 url

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('stu/', include('student.urls')),
]

# 子应用student/urls.py文件
from django.contrib import admin
from django.urls import path,re_path,include #  re_path --- django1.11 url
from ser import views
urlpatterns = [
    path('students/', views.StudentsView.as_view()),  # stu/students/
]

2.3 序列器的序列化功能

在子应用views.py文件中：

from django.http import JsonResponse
from django.views import View
from .serializers import StudentSerializer
from students.models import Student
class StudentView(View):
    def get(self,request):  # [{},]
        # queryset类型数据
        # students = models.Student.objects.all()  #
        # serializer_obj = StudentSerializer(instance=students,many=True)  # 列表套字典

        # 序列化单条数据(模型类对象)
        students = models.Student.objects.get(id=1)
        serializer_obj = StudentSerializer(instance=students)  #--字典

        print(serializer_obj.data,type(serializer_obj.data))
        return JsonResponse(serializer_obj.data,safe=False,json_dumps_params={'ensure_ascii':False})

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属性获取。

1. 使用序列化器的时候一定要注意，序列化器声明了以后，不会自动执行，需要我们在视图中进行调用才可以。
2. 序列化器无法直接接收数据，需要我们在视图中创建序列化器对象时把使用的数据传递过来。
3. 序列化器的字段声明类似于我们前面使用过的表单系统。
4. 开发restful api时，序列化器会帮我们把模型数据转换成字典.
5. drf提供的视图会帮我们把字典转换成json,或者把客户端发送过来的数据转换字典.

2.4 反序列化功能

from rest_framework.views import APIView
class StudentsView(APIView):
# class StudentsView(View): # 基础视图类无法接收json数据。
    def post(self,request):
        # print('>>>>>>', request.POST)  #由于用户提交的数据可能是json数据，django解析不了，所有我们借助drf来解析，就需要继承drf的APIView类
        print('>>>>>>', request.data)  #{'name': 'chaochaochao', 'age': 18}字典类型数据

        serializer_obj = StudentSerializer(data=request.data)
        if serializer_obj.is_valid():  #所有字段校验都没问题，返回True，但凡是有一个字段校验失败，返回False
            print('校验成功之后的数据',serializer_obj.validated_data)
            # 然后保存数据
            return JsonResponse(serializer_obj.validated_data)

        else:
            print(serializer_obj.errors)
            return JsonResponse({'error':'校验失败'},status=400)

2.4.1 数据验证

使用序列化器进行反序列化时，需要对数据进行验证后，才能获取验证成功的数据或保存成模型类对象。

在获取反序列化的数据前，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属性获取错误信息，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属性获取数据。

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。

from rest_framework import serializers
class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    # 需要转换的字段声明
    # 小括号里面声明主要提供给反序列化使用的
    name = serializers.CharField(required=True, max_length=20)
    age = serializers.IntegerField(max_value=150, min_value=0,required=True)
    sex = serializers.BooleanField(default=True)
    description = serializers.CharField(required=False,allow_null=True, allow_blank=True) #required=False,字段都可以不传递给后端，allow_null=True,允许提交过来的数据为空值(null--None)，allow_blank=True 允许提交过来的数据为空字符串

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：

2.4.2 局部钩子

validate_字段名 方式
对字段进行验证，如

class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    """学生数据序列化器"""
    ...

    # 序列化器中可以自定义单个字段的验证方法  def validate_<字段名>(用户提交的字段数据):
    def validate_name(self,data):
        if(data=="老男孩"):
            raise serializers.ValidationError("用户名不能是老男孩")

        # 验证完成以后务必要返回字段值
        return data

2.4.3 全局钩子

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

class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    """学生数据序列化器"""
    ...
		
    # 方法名时固定的,用于验证多个字段,参数就是实例化序列化器类时的data参数
    def validate(self,data):
        name = data.get("name")
        if(name == "python"):
            raise serializers.ValidationError("用户名不能是python")

        age = data.get("age")
        if(age==0):
            raise serializers.ValidationError("年龄不能是0")

        # 验证完成以后务必要返回data
        return data

2.4.4 自定义检验函数

在字段中添加validators选项参数，也可以补充验证行为

def check_age(age):
    if age ==50:
        raise serializers.ValidationError("年龄不能刚好是50")
    return age

class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    # 需要转换的字段声明
    # 小括号里面声明主要提供给反序列化使用的
    name = serializers.CharField(required=True, max_length=20)
    age = serializers.IntegerField(max_value=150, min_value=0,required=True,validators=[check_age])
    sex = serializers.BooleanField(default=True)
    description = serializers.CharField(required=False,allow_null=True, allow_blank=True)

3 序列化器 保存和修改数据库

前面的验证数据成功后,我们可以使用序列化器来完成数据反序列化的过程.这个过程可以把数据转成模型类对象.

3.1 保存和修改方式

首先我们可以在views中直接写上保存数据的代码

# views.py 方式一
from django.http import JsonResponse
from django.views import View
from .serializers import StudentSerializer
from students.models import Student
class StudentView(View):
    def post(self,request):
        """添加一个学生"""
        # 接受参数
        post_data = request.POST
        data = {
            "name":post_data.get('name'),
            "age":post_data.get('age'),
            "sex":post_data.get('sex'),
            "description":post_data.get('description'),
        }
        serializer = StudentSerializer(data=data)
				serializer.errors  
        result = serializer.is_valid(raise_exception=True)
        print( "验证结果:%s" % result )
        print( serializer.validated_data ) 
        
        student = Student.objects.create(
            name=serializer.validated_data.get("name"),
            age=serializer.validated_data.get("age"),
            sex=serializer.validated_data.get("sex")
        )

        print(student)
        return JsonResponse({"message": "ok"})

还可以通过序列化器提供的create()和update()两个方法来实现。

from rest_framework import serializers
from students.models import Student

class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    # 需要转换的字段声明
    # 小括号里面声明主要提供给反序列化使用的
    name = serializers.CharField(required=True, max_length=20)
    age = serializers.IntegerField(max_value=150, min_value=0,required=True)
    sex = serializers.BooleanField(default=True)
    description = serializers.CharField(required=False,allow_null=True, allow_blank=True) #required=False,

    # 添加和更新代码
    # 序列化器中会提供了两个方法: create 和 update,方法名是固定的
    def create(self, validated_data): # validated_data 参数,在序列化器调用时,会自动传递验证完成以后的数据
        student = Student.objects.create(
            name=self.validated_data.get("name"),
            age=self.validated_data.get("age"),
            sex=self.validated_data.get("sex")
        )

        return student

    def update(self,instance,validated_data): #instance表示当前更新的记录对象
        """更新学生信息"""
        instance.name=validated_data.get("name")
        instance.sex=validated_data.get("sex")
        instance.age=validated_data.get("age")
        instance.description=validated_data.get("description")
        # 调用模型的save更新保存数据
        instance.save()

        return instance

实现了上述两个方法后，在视图中调用序列化器进行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

from django.http import JsonResponse
from django.views import View
from .serializers import StudentSerializer
from students.models import Student
class StudentView(View):
    def put(self,request):
        """更新学生信息"""
        # 接受参数
        data = {
            "id":9,
            "name":"abc",
            "age":18,
            "sex":1,
            "description":"测试",
        }
        # 获取要修改的数据
        instance = Student.objects.get(pk=data.get("id"))
        # 调用序列化器
        serializer = StudentSerializer(instance=instance,data=data)
        # 验证
        serializer.is_valid(raise_exception=True)
        # 转换成模型数据 如果是添加，自动会调用create，更新就自动调用update
        student = serializer.save()

        return JsonResponse({"message": "ok"})

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。

3.2 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参数获取到

# request.user 是django中记录当前登录用户的模型对象
serializer.save(owner=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（只检验传来的数据）

# 更新学生的部分字段信息，当数据库允许为空，但是序列化器要求必须字段填写的时候，可以使用以下方式避开
serializer = StudentSerializer(instance=instance, data=data, partial=True)

把上面序列化器子应用sers和反序列化器子应用users里面的序列化器进行对比。

from rest_framework import serializers

class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    """学生信息序列化器"""
    # 1. 需要进行数据转换的字段
    id = serializers.IntegerField()
    name = serializers.CharField()
    age = serializers.IntegerField()
    sex = serializers.BooleanField()
    description = serializers.CharField()

from rest_framework import serializers
from students.models import Student

class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    # 需要转换的字段声明
    # 小括号里面声明主要提供给反序列化使用的
    name = serializers.CharField(required=True, max_length=20)
    age = serializers.IntegerField(max_value=150, min_value=0,required=True)
    sex = serializers.BooleanField(default=True)
    description = serializers.CharField(required=False, allow_null=True, allow_blank=True)

    # 添加和更新代码
    # 序列化器中会提供了两个方法: create 和 update,方法名是固定的
    def create(self, validated_data): # validated_data 参数,在序列化器调用时,会自动传递验证完成以后的数据
        student = Student.objects.create(
            name=self.validated_data.get("name"),
            age=self.validated_data.get("age"),
            sex=self.validated_data.get("sex")
        )

        return student

    def update(self,instance,validated_data):
        """更新学生信息"""
        instance.name=validated_data.get("name")
        instance.sex=validated_data.get("sex")
        instance.age=validated_data.get("age")
        instance.description=validated_data.get("description")
        # 调用模型的save更新保存数据
        instance.save()

        return instance

可以发现，反序列化器中的代码会包含了序列化器中的大部分代码，除了ID字段的声明。

所以在开发的时候，我们一般都是直接写在一起，那么有些字段只会出现在序列化器阶段，例如ID。还有些字段只会出现在反序列化阶段，例如：用户密码。

那么， 我们需要在序列化器类中，声明那些字段是在序列化时使用，哪些字段在反序列化中使用了。

最终序列化器中的代码：

from rest_framework import serializers
from students.models import Student

class StudentSerializer(serializers.Serializer):
    # 需要转换的字段声明
    # 小括号里面声明主要提供给反序列化使用的
    id=serializers.IntegerField(read_only=True)  #read_only=True读取数据时能读出来，反序列化校验数据的时候不需要校验。
    name = serializers.CharField(required=True, max_length=20)
    age = serializers.IntegerField(max_value=150, min_value=0,required=True)
    sex = serializers.BooleanField(default=True,write_only=True)#write_only=True读取数据时不能读出来。但是反序列化校验数据保存时，需要传给我们的序列化器
    description = serializers.CharField(required=True, allow_null=True, allow_blank=True)
   
    # 添加和更新代码
    # 序列化器中会提供了两个方法: create 和 update,方法名是固定的
    def create(self, validated_data): # validated_data 参数,在序列化器调用时,会自动传递验证完成以后的数据
        student = Student.objects.create(
            name=self.validated_data.get("name"),
            age=self.validated_data.get("age"),
            sex=self.validated_data.get("sex")
        )

        return student

    def update(self,instance,validated_data):
        """更新学生信息"""
        instance.name=validated_data.get("name")
        instance.sex=validated_data.get("sex")
        instance.age=validated_data.get("age")
        instance.description=validated_data.get("description")
        # 调用模型的save更新保存数据
        instance.save()

        return instance

4. 模型类序列化器

如果我们想要使用序列化器对应的是Django的模型类，DRF为我们提供了ModelSerializer模型类序列化器来帮助我们快速创建一个Serializer类。

ModelSerializer与常规的Serializer相同，但提供了：

• 基于模型类自动生成一系列字段
• 基于模型类自动为Serializer生成validators，比如unique_together
• 包含默认的create()和update()的实现

子应用下创建一个StudentModelSerializer.py 文件

from rest_framework import serializers
from students.models import Student
class StudentModelSerializer(serializers.ModelSerializer):
    # 字段声明

    # 如果模型类序列化器,必须声明本次调用是哪个模型,模型里面的哪些字段
    class Meta:
        model = Student # model 指明参照哪个模型类
        fields = ["id","name","age","description","sex"]
        # fields = "__all__" # 表示操作模型中的所有字段
        # 添加额外的验证选项
        exclude = ['id',] # 排除字段
        extra_kwargs = {
            "sex":{"write_only":True,},
            "id":{"read_only":True,}
        }

4.1 可用字段

1. 使用fields来明确字段，__all__表名包含所有字段，也可以写明具体哪些字段，如

class StudentModelSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """学生数据序列化器"""
    class Meta:
        model = Student
        fields = ['id', 'age', 'name',"description"]

2. 使用exclude可以明确排除掉哪些字段

class StudentModelSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """学生数据序列化器"""
    class Meta:
        model = Student
        exclude = ['sex']

3. 指明只读字段[少用,通过extra_kwargs更方便一些
   可以通过read_only_fields指明只读字段，即仅用于序列化输出的字段

class StudentModelSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """学生数据序列化器"""
    class Meta:
        model = Student
        fields = ['id', 'age', 'name',"description"]
        read_only_fields = ('id',)
        #write_only_fields = ('sex',)

4. 额外参数extra_kwargs
   我们可以使用extra_kwargs参数为ModelSerializer添加或修改原有的选项参数

from rest_framework import serializers
from students.models import Student
class StudentModelSerializer(serializers.ModelSerializer):
    # 额外字段声明,必须在fields里面也要声明上去,否则序列化器不会调用
    password = serializers.CharField(write_only=True,required=True) #加上write_only的字段可以直接删除

    # 如果模型类序列化器,必须声明本次调用是哪个模型,模型里面的哪些字段
    class Meta:
        model = Student
        # fields = ["id","name","age","description","sex","password"]
        fields = ["id","name","age","description","sex"]
        # fields = "__all__" # 表示操作模型中的所有字段
        # 添加额外的验证选项，比如额外的字段验证
        extra_kwargs = {
            "sex":{"write_only":True,},
            "id":{"read_only":True,}
        }

示例：接收额外参数，进行检验，但不保存

# serializers.py
from rest_framework import serializers
from ser import models
class StudentModelSerializer(serializers.ModelSerializer):
    password = serializers.CharField(max_length=5) # 接收额外password
    
    class Meta:
        model = models.Student
        fields = ['name', 'age', 'password','class_null','sex', 'description']
        extra_kwargs = {
            'id':{'read_only':True},
            'name':{
                'max_length':5,
                # 定制错误信息
                'error_messages': {
                    'max_length':'name不能超过5个字符',
                },
                # 自定义校验函数
                # 'validators':[]
            },
        }

    # 局部钩子
    def validate_password(self,data):
        if '666' in data:
            raise serializers.ValidationError('密码里不能含有666')
        return data

# views.py
from django.shortcuts import render
from rest_framework.views import APIView
from ser import models
from mser.serializers import StudentModelSerializer
from django.http import JsonResponse

class StudentsView(APIView):

    def get(self,request):
        all_student = models.Student.objects.all()  #[{},]
        serializer_obj = StudentModelSerializer(instance=all_student,many=True)
        return JsonResponse(serializer_obj.data,safe=False)

    def post(self,request):
        serializer_obj = StudentModelSerializer(data=request.data)
        print(serializer_obj.is_valid())
        if serializer_obj.is_valid():
            print('>>>>>>>',serializer_obj.validated_data)
            # 保存之前进行删除
            serializer_obj.validated_data.pop('password')
            obj = serializer_obj.save()
            new_obj = StudentModelSerializer(instance=obj)
            return JsonResponse(new_obj.data)

        else:
            print(serializer_obj.errors)
            return JsonResponse({'error':'校验失败'})