Python web实战之Django 的 RESTful API 设计详解


关键词: Python, Web 开发, Django, RESTful API

1 API的一些事儿

1.1 什么是API?

API是应用程序编程接口(Application Programming Interface)的缩写。它是一种定义了不同软件组件之间交互方式的规范。API允许不同的应用程序之间进行通信和数据交换,使得开发者能够利用其他应用程序提供的功能和数据,而无需了解其内部实现细节。

在Web开发中,API通常是用于构建和访问Web服务的一种方式。通过API,开发者可以通过HTTP请求发送和接收数据,从而实现不同应用程序之间的数据传输和交互。

1.2 Web开发的API类型

在Web开发中,有几种常见的API类型:

1.2.1. Web服务API(Web Service APIs):

这种API使用标准的Web技术(如HTTP和XML)来进行通信。其中两种常见的Web服务API类型是SOAP和REST。

  • SOAP(Simple Object Access Protocol):

    它使用XML格式进行数据交换,并通过HTTP或其他协议传输。SOAP提供了一种基于XML的通信机制,通过定义消息结构和服务操作来描述API。SOAP API通常使用WSDL(Web Services Description Language)来定义API的结构和操作。

  • REST(Representational State Transfer):

    它是一种基于Web的轻量级架构风格。REST API使用HTTP协议的不同方法(如GET、POST、PUT、DELETE)来执行对数据的操作。它通常使用JSON或XML格式进行数据交换。REST API是目前最常用的Web服务API类型。

1.2.2. 第三方API(Third-Party APIs):

这些API由第三方提供,允许开发者访问其服务或数据。例如,社交媒体平台(如Twitter和Facebook)提供API,使开发者能够使用其平台上的功能和数据。第三方API通常使用REST风格,并要求开发者进行身份验证以获得访问权限。

1.2.3. 自定义API:

在Web开发中,你也可以构建自己的自定义API来为你的应用程序提供服务。这些API可以根据应用程序的需求进行设计和实现,并使用标准的Web技术进行通信。

2 RESTful API 简介

在进一步了解 Django 如何设计 RESTful API 之前,我们先来了解一下 RESTful API 的基本概念和原则。

2.1 什么是 RESTful API?

RESTful API(Representational State Transfer)是一种设计风格,用于构建分布式系统中的网络服务。它基于一组简洁的原则和约束,使得不同的系统可以通过 HTTP 协议进行通信和交互。

2.2 RESTful API 的原则

RESTful API 的设计原则如下:

  1. 资源:将系统中的实体(资源)抽象为统一的资源模型,通过 URI(统一资源标识符)进行唯一标识。

  2. 动词:使用 HTTP 方法(GET、POST、PUT、DELETE 等)来表示对资源的不同操作。

  3. 状态转移:通过请求的状态转移(如创建、更新、删除等)来实现对资源的操作。

  4. 无状态:每个请求都是独立的,服务器不会保存客户端的状态信息。

3 Django 的 RESTful API 设计实践

好了,现在我们已经对 Django 和 RESTful API 有了初步的了解,接下来让我们深入探讨 Django 框架下的 RESTful API 设计实践。我将带你逐步实现一个具有实用功能的示例项目,让你更好地理解和掌握 Django 的 API 设计技巧。

3.1 项目介绍

这个项目是一个简单的待办事项管理应用。用户可以创建、查看、更新和删除待办事项。这个项目将帮助我们了解如何设计符合 RESTful API 原则的 Django 应用程序。

3.2 创建 Django 项目

首先创建一个 Django 项目。打开你的终端或命令提示符,使用以下命令创建一个新的 Django 项目:

django-admin startproject todoapp

运行后会创建一个名为 todoapp 的新目录,并在其中生成 Django 项目的初始结构。

3.3 创建应用程序

接下来创建一个 Django 应用程序。在终端中进入 todoapp 目录,并运行以下命令:

python manage.py startapp todos

3.4 定义数据模型

在我们开始设计 API 视图之前,我们需要定义待办事项的数据模型。打开 todos/models.py 文件,在其中添加以下代码:

from django.db import models

class Todo(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)
    description = models.TextField()
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    completed = models.BooleanField(default=False)

    def __str__(self):
        return self.title

这里我们定义了一个名为 Todo 的数据模型,它包含了 titledescriptioncreated_atcompleted 字段。__str__ 方法用于返回模型对象的字符串表示。

3.5 创建 API 视图

现在,我们可以开始创建 API 视图了。在 todos/views.py 文件中,添加以下代码:

from rest_framework import viewsets
from .models import Todo
from .serializers import TodoSerializer

class TodoViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Todo.objects.all()
    serializer_class = TodoSerializer

这里我们使用 Django REST Framework 提供的 viewsets.ModelViewSet 类来定义一个视图集。我们指定了查询集和序列化器类,Django REST Framework 将自动生成常见的 CRUD(创建、读取、更新、删除)操作。

3.6 配置 URL 路由

为了让 Django 知道如何映射 URL 到我们的 API 视图,我们需要配置 URL 路由。打开 todoapp/urls.py 文件,并添加以下代码:

from django.urls import include, path
from rest_framework import routers
from todos.views import TodoViewSet

router = routers.DefaultRouter()
router.register(r'todos', TodoViewSet)

urlpatterns = [
    path('', include(router.urls)),
]

这里我们使用 Django REST Framework 提供的 DefaultRouter 类来自动生成 URL 路由,并将 TodoViewSet 视图注册到 /todos 路径下。

等效于手动配置以下路由:

GET /todos/:获取所有待办事项的列表

POST /todos/:创建新的待办事项

GET /todos/{pk}/:获取特定待办事项的详细信息

PUT /todos/{pk}/:更新特定待办事项的详细信息

PATCH /todos/{pk}/:部分更新特定待办事项的详细信息

DELETE /todos/{pk}/:删除特定待办事项

3.7 运行开发服务器

现在已经完成了 API 视图和 URL 路由的配置。可以启动 Django 开发服务器了,然后测试 API。在终端中运行以下命令:

python manage.py runserver

服务器启动后,你可以在浏览器中访问 http://localhost:8000/todos 来查看 API 的根路径。还可以使用工具如 Postman 来测试 API。

3.8 示例代码总结

通过以上步骤,我们成功地创建了一个简单的待办事项管理 API。我们定义了数据模型、创建了 API 视图,并通过 URL 路由将其映射到相应的路径上。后续可以根据自己的需求扩展和定制这个 API,

3.9 添加序列化器

项目要使用了序列化器来将模型数据转换为 JSON 格式。现在创建一个序列化器来定义如何序列化和反序列化待办事项模型。

todos/serializers.py 文件中,添加以下代码:

from rest_framework import serializers
from .models import Todo

class TodoSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Todo
        fields = '__all__'

这里我们导入了 serializers 模块,并创建了一个名为 TodoSerializer 的序列化器类,指定了模型类和要序列化的字段集合。可以使用 '__all__' 表示序列化所有字段。

3.10 运行数据库迁移

在使用新的数据模型和序列化器之前,需要运行数据库迁移以创建相应的数据表。在终端中运行以下命令:

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

3.11 测试 API

现在,我们已经完成了 API 的设计和配置。让我们测试一下我们的 API 是否正常工作。

可以使用浏览器或者 API 测试工具发送 HTTP 请求来测试 API。以下是一些示例请求:

  • 获取所有待办事项 :发送 GET 请求到 http://localhost:8000/todos/

  • 创建新的待办事项 :发送 POST 请求到 http://localhost:8000/todos/,并在请求体中包含待办事项的数据。

  • 获取单个待办事项 :发送 GET 请求到 http://localhost:8000/todos/{id}/,其中 {id} 是待办事项的 ID。

  • 更新待办事项 :发送 PUT 或 PATCH 请求到 http://localhost:8000/todos/{id}/,并在请求体中包含更新后的待办事项数据。

  • 删除待办事项 :发送 DELETE 请求到 http://localhost:8000/todos/{id}/,其中 {id} 是待办事项的 ID。

可根据你的需求和工具的要求进行请求测试。

3.12 鉴权和权限控制

在实际应用中,通常需要对 API 进行鉴权和权限控制,以确保只有授权用户可以访问和修改数据。

Django REST Framework 提供了各种鉴权和权限控制的选项。例如,你可以使用 Token 认证、JWT(JSON Web Token)认证或基于 OAuth 的认证来保护你的 API。

你还可以使用装饰器(类似注解的概念)、权限类和视图集的属性来定义各种访问控制规则,例如只允许拥有特定权限的用户进行操作。

关于这个详细的内容比较多,我们后续另起一篇文章分享。

3.13 其他功能和扩展

Django REST Framework 提供了许多其他功能和扩展,帮助你更好地构建和管理 RESTful API。

一些常见的功能和扩展包括:

  • 分页:处理大量数据时,可以使用分页功能来限制结果集的大小,并提供下一页和上一页的链接。

  • 过滤和搜索:允许用户根据指定的条件过滤和搜索数据。

  • 排序:允许用户按照指定的字段对数据进行排序。

  • 版本控制:允许你管理和控制不同版本的 API 接口。

  • 缓存:提供缓存功能,提高 API 的性能和响应速度。

今天的分享就到这里,如果文章的内容对你有所帮助,欢迎点赞收藏转发,感谢。

相关推荐
又蓝8 分钟前
使用 Python 操作 Excel 表格
开发语言·python·excel
余~~1853816280021 分钟前
稳定的碰一碰发视频、碰一碰矩阵源码技术开发,支持OEM
开发语言·人工智能·python·音视频
菜根Sec24 分钟前
XSS跨站脚本攻击漏洞练习
前端·xss
0zxm30 分钟前
06 - Django 视图view
网络·后端·python·django
m0_7482571831 分钟前
Spring Boot FileUpLoad and Interceptor(文件上传和拦截器,Web入门知识)
前端·spring boot·后端
桃园码工1 小时前
15_HTML5 表单属性 --[HTML5 API 学习之旅]
前端·html5·表单属性
ROBOT玲玉1 小时前
Milvus 中,FieldSchema 的 dim 参数和索引参数中的 “nlist“ 的区别
python·机器学习·numpy
百万蹄蹄向前冲1 小时前
2024不一样的VUE3期末考查
前端·javascript·程序员
轻口味2 小时前
【每日学点鸿蒙知识】AVCodec、SmartPerf工具、web组件加载、监听键盘的显示隐藏、Asset Store Kit
前端·华为·harmonyos
alikami2 小时前
【若依】用 post 请求传 json 格式的数据下载文件
前端·javascript·json