Django REST Framework入门之序列化器

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一、概述

Django REST framework （简称：DRF）是一个强大而灵活的 Web API 工具。遵循RESTFullAPI风格，功能完善。

能简化序列化及开发REST API视图的代码，大大提高REST API的开发速度;提供灵活的路由API，内置了强大的认证和授权机制

二、安装

Django REST framework 最新版使用要求

pip install djangorestframework

在settings.py文件的INSTALLED_APPS添加rest_framework

三、序列化与反序列化介绍

序列化：将python对象转json
反序列化：将json转为python对象

四、之前常用三种序列化方式

json

import json
# 序列化
computer = {"主机":5000,"显示器":1000,"鼠标":60,"键盘":150}
json.dumps(computer)
# 反序列化
json.loads(json_obj)

Django内置Serializers模块

是Django内置的一个序列化器，可直接将Python QuerySet对象转为JSON格式，但不支持反序列化

from django.core import serializers
obj = User.objects.all()
data = serializers.serialize('json'
, obj)

Django内置JsonResponse模块

JsonResponse模块自动将Python对象转为JSON对象并响应。

res = {"code": 200, msg: "查询成功"}
return JsonResponse(res)

五、DRF序列化器

DRF中有一个serializers模块专门负责数据序列化，DRF提供的方案更先进、更高级别的序列化方案。

序列化器工作流程

序列化（读数据）

视图里通过ORM从数据库获取数据查询集对象 -> 传入序列化器-> 序列化器将数据进行序列化 -> 调用序列化器的.data获取数据 -> 返回前端

反序列化（写数据）

视图获取前端提交的数据 -> 传入序列化器 -> 调用序列化器的.is_valid方法进行效验 -> 调用序列化器的.save()方法保存数据

序列化器常用方法与属性

• serializer.is_valid()：调用序列化器验证是否通过，传入raise_exception=True可以在验证失败时由DRF响应400异常。
• serializer.errors：获取反序列化器验证的错误信息
• serializer.data：获取序列化器返回的数据
• serializer.save()：将验证通过的数据保存到数据库（ORM操作）

序列化器参数

示例：

class UserSerializer(serializers.Serializer):
    # 这里的字段必须与使用模型的字段对应
    id = serializers.IntegerField(read_only=True)
    name = serializers.CharField(max_length=30,
                                 error_messages={ # 设置错误提示
                                     "blank": "请输入姓名",
                                     "required": "该字段必要",
                                     "max_length": "字符长度不超过30",
                                 })

扩展验证规则

如果常用参数无法满足验证要求时，可通过钩子方法扩展验证规则

局部钩子：validate_字段名(self, 字段值)

class UserSerializer(serializers.Serializer):
	…………
	# 局部钩子
    # 姓名不能包含数字
    def validate_name(self, attrs): # attrs是该字段的值
        from re import findall
        if findall('\d+', attrs):
            raise serializers.ValidationError("姓名不能包含数字")
        else:
            return attrs

在视图函数里面通过如下方法查看异常信息

user_ser = UserSerializer(data=request.data)
print(user_ser.errors)

效果如下：

全局钩子：validate(self, 所有校验的数据字典)

class UserSerializer(serializers.Serializer):
	…………
    # 全局钩子
    def validate(self, attrs):  # attrs是所有字段组成的字典
    sex = attrs.get("sex")
    if sex not in ['男','女']:
        raise serializers.ValidationError("性别只能为男或者女")
    else:
        return attrs

序列化器支持三种类型：

• Serializer：对Model（数据模型）进行序列化，需自定义字段映射。
• ModelSerializer：对Model进行序列化，会自动生成字段和验证规则，默认还包含简单的create()和update()方法。
• HyperlinkedModelSerializer：与ModelSerializer类似，只不过使用超链接来表示关系而不是主键ID

Serializer

创建应用myapp

python manage.py startapp myapp

注册myapp

在settings.py文件的INSTALLED_APPS添加myapp

定义数据模型并同步数据库

myapp/models.py

from django.db import models

# Create your models here.
class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
    city = models.CharField(max_length=30)
    sex = models.CharField(max_length=10)
    age = models.IntegerField()

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

定义序列化器

创建myapp_api/serializers.py

from rest_framework import serializers

class UserSerializer(serializers.Serializer):
    # 这里的字段必须与使用模型的字段对应
    id = serializers.IntegerField()
    name = serializers.CharField(max_length=30)
    city = serializers.CharField(max_length=30)
    sex = serializers.CharField(max_length=10)
    age = serializers.IntegerField()

视图里使用序列化器

from myapp.models import User   # 导入模型
from .serializers import UserSerializer # 导入序列化器
from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.response import Response

class UserView(APIView):
    def get(self, requset):
        queryset = User.objects.all()   # 获取所有用户
        # 调用序列化器将queryset对象转换为json
        user_ser = UserSerializer(queryset, many=True)  # 如果序列化多条数据，需要指定many=True
        return Response(user_ser.data)  # 从.data属性获取序列化结果

定义路由

test01(项目名)/urls.py

from django.contrib import admin
from django.urls import path,re_path,include

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    re_path('myapp/', include('myapp.urls')),
]

myapp_api/urls.py

from django.urls import re_path
from myapp import views

urlpatterns = [
    re_path('^api/user/$', views.UserView.as_view()),
]

启动项目

访问地址：http://127.0.0.1:8001/myapp/api/user/，可以查看数据

现在数据库是空的，下面写一个POST方法，来实现数据的创建

实现POST方法

myapp/views.py,在class UserView的get方法下面增加post方法

def post(self, request):
    user_ser = UserSerializer(data=request.data)    # 调用序列化器将传入的数据反序列化，转换为Python对象
    if user_ser.is_valid():     # 验证数据格式是否正确
        user_ser.save()         # 保存数据到数据库
        msg = '创建用户成功'
        code = 200
    else:
        msg = '数据格式不正确'
        code = 400
    res = {'code': code, 'msg': msg}
    return Response(res)

在myapp/serializers.py下面增加如下方法

from myapp.models import User
def create(self, validated_data):   # validated_data为提交的JSON数据
    return User.objects.create(**validated_data)

刷新页面，发现下面多了个输入框，右下角有POST按钮
输入JSON数据，点击POST

返回创建成功

再次查看发现多了条数据

再添加几条数据，结果如下

上面的方法是查看所有用户，那么如何查看单个用户呢？

获取单个用户

修改myapp/views.py中的get方法为：

def get(self, requset, pk=None):
    if pk:
        user_obj = User.objects.get(id=pk)  # 获取单个用户数据
        user_ser = UserSerializer(user_obj)
    else:
        queryset = User.objects.all()   # 获取所有用户
        # 调用序列化器将queryset对象转换为json
        user_ser = UserSerializer(queryset, many=True)  # 如果序列化多条数据，需要指定many=True
    res = {'code': 200, 'msg': '获取用户成功', 'data': user_ser.data}
    return Response(res)  # 从.data属性获取序列化结果

myapp/urls.py增加如下路由

re_path('^api/user/(?P\d+)/$', views.UserView.as_view()),

效果

更新用户

myapp/views.py,在class UserView的get方法下面增加put方法

def put(self, request, pk=None):
    user_obj = User.objects.get(id=pk)  # 从数据库查找现有的值
    #调用序列化器传入已有对象和提交的数据
    user_ser = UserSerializer(instance=user_obj, data=request.data)
    if user_ser.is_valid():
        user_ser.save()
        msg = '更新用户成功'
        code = 200
    else:
        msg = '更新用户失败，数据格式不对'
        code = 400
    res = {'code': code, 'msg': msg}
    return Response(res)

在myapp/serializers.py下面增加如下方法

def update(self, instance, validated_data):     # instance为当前操作的对象，validated_data为提交JSON数据
    instance.name = validated_data.get('name')
    instance.city = validated_data.get('city')
    instance.sex = validated_data.get('sex')
    instance.age = validated_data.get('age')
    instance.save()
    return instance

实际效果

删除用户

myapp/views.py,在class UserView的get方法下面增加delete方法

def delete(self, request, pk=None):
    user_obj = User.objects.get(id=pk)
    try:
        user_obj.delete()
        msg = '用户删除成功'
        code = 200
    except Exception as e:
        msg = '用户删除失败'
        code = 400
    res = {'code': code, 'msg': msg}
    return Response(res)

效果

ModelSerializer[推荐使用]

ModelSerializer 类型不需要自定义字段映射和定义create、update方法，使用起来方便很多！

Meta类常用属性

• fields：显示所有或指定字段
• exclude：排除某个字段，元组格式，不能与fields同时用
• read_only_fields：只读字段，即只用于序列化，不支持修改
• extra_kwargs：添加或修改原有的字段参数，字典格式
• depth：根据关联的数据递归显示，一般是多表

示例

class UserSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = User    # 指定数据模型
        fields = '__all__'  # 显示所有字段
        #exclude = ('id', )  # 排除字段
        read_only_fields = ('id', )
        extra_kwargs = {
            'name': {'max_length': 30, 'requierd': True},
            'city': {'max_length': 10, 'requierd': True},
            'age': {'max_length': 30, 'requierd': True},
            'sex': {'mix_value': 16, 'max_value': 100, 'requierd': True},
        }

HyperModelSerializer

与MedelSerializer使用方法一样。只不过它使用超链接来表示关系而不是主键ID。

# 更改序列化器
class UserSerializer(serializers.HyperlinkedModelSerializer):
	class Meta:
		model = User
		fields = "__all__"
# 更改视图
user_ser = UserSerializer(queryset, many=True, context={'request': request})
# 更改路由
re_path('^api/user/$', views.UserView.as_view(), name="user-detail"),
re_path('^api/user/(?P\d+)/$', views.UserView.as_view(), name="user-detail")

关联表显示

例如：应用发布系统项目涉及表
一对多：一个项目有多个应用，一个应用只能属于一个项目
多对多：一个应用部署到多台服务器，一个服务器部署多个应用

定义数据模型（myapp/models.py)

from django.db import models

# 项目表
class Project(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)

# 应用表
class App(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
    project = models.ForeignKey(Project, on_delete=models.CASCADE)  # 一对多

# 服务器表
class Server(models.Model):
    hostname = models.CharField(max_length=30)
    ip = models.GenericIPAddressField()
    app = models.ManyToManyField(App)   # 多对多

定义序列化器（myapp/serializers.py)

from rest_framework import serializers
from myapp.models import Project, App, Server

class ProjectSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Project
        fields = "__all__"

class AppSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = App
        fields = "__all__"

class ServerSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Server
        fields = "__all__"

定义视图（myapp/views.py)

from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.response import Response
from myapp.models import Project, App, Server
from .serializers import ProjectSerializer, AppSerializer, ServerSerializer

class ProjectView(APIView):
    def get(self, request):
        queryset = Project.objects.all()  # 获取所有用户
        project_ser = ProjectSerializer(queryset, many=True)
        res = {'code': 200, 'msg': '获取用户成功', 'data': project_ser.data}
        return Response(res)  # 从.data属性获取序列化结果
    def post(self, requset):
        project_ser = ProjectSerializer(data=requset.data)
        project_ser.is_valid(raise_exception=True)
        project_ser.save()
        return Response(data=project_ser.data)

class AppView(APIView):
    def get(self, request):
        queryset = App.objects.all()  # 获取所有用户
        app_ser = AppSerializer(queryset, many=True)
        res = {'code': 200, 'msg': '获取用户成功', 'data': app_ser.data}
        return Response(res)  # 从.data属性获取序列化结果
    def post(self, requset):
        app_ser = AppSerializer(data=requset.data)
        app_ser.is_valid(raise_exception=True)
        app_ser.save()
        return Response(data=app_ser.data)

class ServerView(APIView):
    def get(self, request):
        queryset = Server.objects.all()  # 获取所有用户
        server_ser = AppSerializer(queryset, many=True)
        res = {'code': 200, 'msg': '获取用户成功', 'data': server_ser.data}
        return Response(res)  # 从.data属性获取序列化结果
    def post(self, requset):
        server_ser = ServerSerializer(data=requset.data)
        server_ser.is_valid(raise_exception=True)
        server_ser.save()
        return Response(data=server_ser.data)

定义路由（myapp/urls.py)

from django.urls import re_path
from myapp import views

urlpatterns = [
    re_path('^api/project/$', views.ProjectView.as_view()),
    re_path('^api/app/$', views.AppView.as_view()),
    re_path('^api/server/$', views.ServerView.as_view()),
]

创建数据库表

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

启动Django项目

插入测试数据

打开python控制台

#创建项目：
from myapp.models import Project, App, Server
Project.objects.create(name="电商")
Project.objects.create(name="教育")
#创建应用并指定项目：
project_obj = Project.objects.get(name="电商")
App.objects.create(name="portal", project=project_obj)
App.objects.create(name="gateway", project=project_obj)
#创建服务器：
Server.objects.create(hostname="test1", ip="192.168.31.10")
Server.objects.create(hostname="test2", ip="192.168.31.11")
#将应用部署到服务器：
app_obj = App.objects.get(name="portal")
server_obj = Server.objects.get(hostname="test1")
server_obj.app.add(app_obj)

结果如下：

显示外键对应的详细信息

序列化器返回的是当前模型中的字段，如果字段是外键时，返回的是外键对应id。如下图所示

有两种解决方法

方法一

定义字段为外键对应序列化类，这种适合针对某个外键字段
例如：

project=ProjectSerializer(read_only=True)	# 一对多
app = AppSerializer(many=True) # 多对多

方法二

序列化类中Meta类启用depth：深度获取关联表数据，这种所有外键都会显示出来

效果如下：

序列化器：SerializerMethodField

DRF序列化器默认仅返回数据模型中已存在资源，如果想新增返回字段或者二次处理，该
如何操作呢？用SerializerMethodFiled

示例：给项目API增加一个字段，这个字段数据可从别的表中获取

class ProjectSerializer(serializers.ModelSerializer):
    app_count = serializers.SerializerMethodField
    class Meta:
        model = Project
        fields = "__all__"

    # get_字段名
    def get_app_count(self, obj):
        return len(obj.app_get.all())

改变序列化和反序列化的行为

可以通过重写下面两个方法改变序列化和反序列化的行为：
• to_internal_value()：处理反序列化的输入数据，自动转换Python对象，方便处理。
• to_representation()：处理序列化数据的输出

示例1：

如果提交API的数据与序列化器要求的格式不符合，序列化器就会出现错误。
这时就可以重写to_internal_value()方法只提取出我们需要的数据

示例2：希望给返回的数据添加一个统计应用数量的字段

参考

https://www.aliangedu.cn/course/learn?cid=20&sid=10&pid=2197