Python测试开发之后端一

我们使用Django框架来实现我们的后端

我们先初始化我们的一个Django项目

我们先创建一个虚拟环境

我们随便找个目录文件，cmd进入到该目录

使用python命令创建一个虚拟环境python -m venv venv

我们看下 本地目录实际上已经创建好了

然后我们进入到我们的script目录激活或者说进入虚拟环境

执行activate或者activate.bat都可以

回车后我们进入到虚拟环境里面

然后安装setuptools和django

然后，我们也可以使用pip list来查看我们安装了哪些库

接下来初始化一个Django的项目

我们安装了Django就可以使用Django命令了，我们首先使用django-admin help命令看下有些命令

我们使用startproject来创建一个项目django-admin startproject django_project

最终的目录层级如下：

不过建议还是通过pycharm虚拟环境去进行安装

当然，我们也可以去启动这个项目

本地项目打开也不会报错

接下来我们应该就要闯创建应用了

对于大项目而言，会分成很多的模块。比如说系统管理模块、消息管理模块、定时任务模块、接口自动化测试模块、性能测试模块、功能测试模块等等

我们把一个模块做成一个应用，那么，一个项目就会包含很多应用，如果改天其他的项目需要用到其中的一个模块，那么你就把对应的应用拷贝给对方即可，

除了我们自己开发的应用之外，Django也自带了很多应用

我们在apps文件夹里面专门用来创建应用

我们创建了两个应用system和api_test

接下来，我们需要

1、针对每个应用，需要修改一个文件

2、settings.py模块，需要指定应用

针对第一点，我们的每一个应用下的apps.py文件，里面的name,需要修改为apps.api_test

同理我们的system应用

针对第二点，我们需要把我们apps放到环境变量里面

# 把apps目录设置到环境变量中
sys.path.insert(0, os.path.join(BASE_DIR, 'apps'))

然后再添加我们的应用

我们再次访问我们这个项目，我们发现也是可以的

数据库模型设计

在jango中，一个普通的模型对应数据库中的一个表。

我们可以定义一个模型，然后用jango命令就可以创建数据库的表，意思就是说，我们仅仅只需要定义模型即可，然后用两个命令就能够把数据库中创建表

比如说，api_test这个应用，我们就需要在models.py这个文件里面去定义我们的模型即可

不过在此之前，我们需要搞清楚几个概念

字段类型：数字类型（整型、浮点型）、布尔类型、Json类型、时间（日期-时间）

选项种类：

对于字符串，一定要有一个选项：长度

缺省值

是否为空

我们打开我们之前创建的项目

我们在models这个文件里面来创建我们的模型

首先我们来定义我们每个模型的普通字段

以项目表为例

然后我们增加表的名称和排序相关的代码，在内部类中增加

最后就是我们最难的也就是关联关系

这里面

80%都是一对多的关系

10%是一对一的关系

10%是多对多的关系

如果是一对多的关系，关联字段一定要定义在多的一方

如果是一对一的关系，两边都行，一般是定义在次要的一方

以项目和环境为例，因为一个项目对应多个运行环境，所以，我们需要把关联关系定义在环境里面

同样的道理，我们依次去处理每一个关联关系，当然，我们也可以去参照相关的模型字段去做处理

数据库设置

本地navicat链接数据库，然后去新建数据库

数据库名称我们可以使用项目名称

字符集：utf8mb4

排序规则：utf8mb4_general_ci

如果数据库链接有端口冲突，直接在如果服务列表中，有

Mysql 服务停止，把自动改为手动。

这个时候，我们创建的数据库中是没有任何表的

接下来我们去代码里面找到setting文件

我们修改下语言和时区

然后我们改下数据库配置

接着我们先安装mysqlclient

pip install mysqlclient

然后我们执行几个命令，去将我们之前模型的配置的数据库表同步到mysql

python manage.py makemigrations：生成数据库迁移文件

python manage.py migrate：将生成的迁移文件，落到数据库表中

这个时候，我们再看下我们的数据库，就有表了

Django模型继承

在实际项目中，数据模型除了业务字段以外，还需要有一些通用字段，如创建时间，更新时间，创建者，更新者等，这些字段如果在每个模型都定义的话，冗余度很高，而且维护起来不方便。那么，如何解决呢？

此时，我们想到了Django的模型继承，它和Python继承工作方式几乎一样，只是被继承的类应该继承自django.db.models.Model。

Django的模型继承有三种方式：

• 抽象基类：抽象基类本身不会创建表，子类继承抽象基类的字段、Meta类等
• 多表继承：被继承的模型本身会创建表，其他没什么特别。
• 代理模型：被继承模型是一个正常模型(会创建表)，子类是一个代理模型(不会创建表)，只会有父类的管理器和自定义方法等

抽象基类

作用：将子表中通用的字段聚合在一起，并将这些字段统一定义在抽象基类中，避免于重复定义这些字段

定义：通过在模型的 Meta 中定义属性abstract=True来实现

特点：该抽象基类模型本身不会创建表。当子类继承基类时，它的字段、Meta类、方法等会自动添加至子类

配置如下代码：

然后让我们的每个模型去继承这个类

然后再去重新运行我们上面的命令

我们可以看到，我们表里面多了我们的新字段

其他表同理

DRF

Django Rest Framework（以下简称DRF或REST框架）是一个开源的Django扩展，提供了便捷的REST API开发框架，拥有以下特性：

1. 直观的API web界面
2. 多种身份认证和权限认证方式的支持
3. 内置了OAuth1和OAuth2的支持
4. 内置了限流系统
5. 根据Django ORM或者其它库自动序列化和反序列化
6. 丰富的定制层级：函数视图、类视图、视图集合等方式自动生成 API，满足各种需要
7. 可扩展性，插件丰富广泛使用，文档丰富

安装：

pip install djangorestframework

配置：

相比于原生django开发的web应用，多了一层序列化器(Serializer)，类似于Django表单(Form)，序列化器和表单都是基于Field进行字段验证的，而Field都来自于rest_framework.fields模块，相当于把Django的封装了一层

编写序列化器

一个模型，可以对应0 或者 n 个序列化器。

序列化（Serializer）是DRF的核心概念，提供了数据的验证和渲染功能，

其工作方式类似于Django Form。

它的作用是实现序列化和反序列化。

序列化：将一个数据结构类型（模型类对象）转换为其他格式（字典、列表、JSON、XML），我们把这个过程叫序列化

反序列化：将其他格式（字典、列表、JSON、XML等）转换为模型类对象，我们把这个过程称之为反序列化

也可以这样理解：

数据从数据库到网页页面，需要经过序列化处理

数据从网页页面到数据库，需要经过反序列化处理

和models、views模块类似，序列化通常定义在应用程序下，单独的serializer.py模块中

编写视图集

编写路由

二级路由。在apps/api_test/下创建urls.py模块，内容如下：

然后我们在总路由里面添加我们的二级路由

然后我们启动这个项目

启动成功了

我们可以增加几条数据

可以看到 数据库增加成功了

然后我们也可以查询数据

序列化器

接下来 我们专门来聊下序列化器，在序列化器文件中，我们创建了很多序列化器的类，来满足我们的业务需求

那么，我们以项目管理序列化器为例，进行简述

我们在pycharm，终端中，运行 python manage.py shell命令，进行入到shell运行环境

我们导入我们的序列化器以及项目

当然我们也可以插入一条数据

我们可以看下我们表里面插入了一条数据

我们再实例化一个序列化器

然后我们将其打印出来

我们看到这些字段都有的，这也就是该序列化器的结构

如果模型中有null=True字段，序列化器中被添加了required=False属性（非必填）如果模型中有default字段，序列化器中被添加了required=False属性（非必填）

模型中的ID字段，序列化器中被添加了read_only（只读）属性其实，ModelSerializer类主要做了以下两件事：根据模型自动生成序列化器的字段，并设置了一些选项； 默认简单实现的create()和update()方法

这些字段全部返回的原因是因为我们在这里配置了all

当然，我们也可以针对指定字段进行返回，这里就不过多赘述了

另外，我们在开发我们的Web API的第一件事是为我们的Web API提供一种将代码片段实例序列化和反序列化为诸如JSON之类的表示形式的方式

我们在这个类里面进行重写几个方法

我们重新定义create()、update()和validate()方法

serializer.save()是将数据保存到数据库的方法，它会自动判断当前是新增数据还是修改数据，当为新增时，必须重写父类的create()方法；当为修改时，也必须重写父类的和update()方法。如果进行新增或者修改前，需要对参数进行额外的校验，则需要重写validate()方法

这里要注意的是：

create()方法要自己写TestProject.objects.create进行数据的新增

update()方法要自己写instance.save()进行数据的修改

validate()方法是在调用serializer.save()前，自动被调用的方法

序列化

1）将数据对象序列化

采用序列化器，将模型对象转化为字典

语法格式如下

serializer=TestProjectSerializer(obj)
serializer.data# 序列化后的数据

其中：obj是一个模型对象

例1：对TestProject数据对象进行序列化

导入相关数据
>>> from apps.api_test.serializers import TestProjectSerializer
>>> from apps.api_test.models import TestProject
>>> from rest_framework.renderers import JSONRenderer

插入数据，得到数据对象
>>> req=TestProject.objects.create(name='xiaomiwang') 

序列化1：将数据对象转换成python原生数据类型（字典）
>>> req_serializer=TestProjectSerializer(req)
>>> print('取出的是字典',req_serializer.data)
取出的是字典 {'id': 2, 'create_datetime': '2025-11-29T15:30:44.105212+08:00', 'update_datetime': '2025-11-29T15:30:44.105212+08:00', 'modifier': None, 'creator': None, 'desc': None, 'name': 'xiaomiwang', 'project': None, 'module': None}

>>> print('字典转换成JSON字节串', JSONRenderer().render(req_serializer.data))
字典转换成JSON字节串 b'{"id":2,"create_datetime":"2025-11-29T15:30:44.105212+08:00","update_datetime":"2025-11-29T15:30:44.105212+08:00","modifier":null,"creator":null,"desc":null,"name":"xiaomiwang","project":null,"module":null}'

>>> print('字典转换成JSON字符串', JSONRenderer().render(req_serializer.data).decode())
字典转换成JSON字符串 {"id":2,"create_datetime":"2025-11-29T15:30:44.105212+08:00","update_datetime":"2025-11-29T15:30:44.105212+08:00","modifier":null,"creator":null,"desc":null,"name":"xiaomiwang","project":null,"module":null}
>>>

（2）将QuerySet列表序列化

采用序列化器，将模型对象列表转化为python列表。语法格式如下：

serializer=TestProjectSerializer(QuerySet,many=True)
serializer.data# 序列化后的数据

注意，需要添加many=True参数

例2：对TestProject的QuerySet列表进行序列化

>>> reqSerializer =TestProjectSerializer(TestProject.objects.all(), many=True)
>>> print('取出的是列表', reqSerializer.data)
取出的是列表 [{'id': 2, 'create_datetime': '2025-11-29T15:30:44.105212+08:00', 'update_datetime': '2025-11-29T15:30:44.105212+08:00', 'modifier': No
ne, 'creator': None, 'desc': None, 'name': 'xiaomiwang', 'project': None, 'module': None}, {'id': 1, 'create_datetime': '2025-11-29T15:07:05.235796+
08:00', 'update_datetime': '2025-11-29T15:07:05.236793+08:00', 'modifier': None, 'creator': None, 'desc': None, 'name': '京东', 'project': None, 'module': None}]
>>> print('列表转换为JSON字节串',JSONRenderer().render(reqSerializer.data))
列表转换为JSON字节串 b'[{"id":2,"create_datetime":"2025-11-29T15:30:44.105212+08:00","update_datetime":"2025-11-29T15:30:44.105212+08:00","modifier"
:null,"creator":null,"desc":null,"name":"xiaomiwang","project":null,"module":null},{"id":1,"create_datetime":"2025-11-29T15:07:05.235796+08:00","upd
ate_datetime":"2025-11-29T15:07:05.236793+08:00","modifier":null,"creator":null,"desc":null,"name":"\xe4\xba\xac\xe4\xb8\x9c","project":null,"module":null}]'
>>> print('列表转换为JSON字符串',JSONRenderer().render(reqSerializer.data).decode())
列表转换为JSON字符串 [{"id":2,"create_datetime":"2025-11-29T15:30:44.105212+08:00","update_datetime":"2025-11-29T15:30:44.105212+08:00","modifier":n
ull,"creator":null,"desc":null,"name":"xiaomiwang","project":null,"module":null},{"id":1,"create_datetime":"2025-11-29T15:07:05.235796+08:00","update_datetime":"2025-11-29T15:07:05.236793+08:00","modifier":null,"creator":null,"desc":null,"name":"京东","project":null,"module":null}]
>>>

反序列化

反序列化过程比序列化过程稍微复杂，因为反序列化需要对数据进行校验、更新到数据库等操作

但总的来说，就是把页面上传来的JSON格式的数据，经过序列化、校验等步骤，最终更新到数据库中

（1）反序列化-新增数据

以TestProject表的新增数据为例，模拟页面上传入一个my_data字典，经过反序列化后，保存到数据

传入一个标准的json

>>> from apps.api_test.serializers import TestProjectSerializer                        
>>> mydata1 = {'name':'测试系统'} 
>>> serializer = TestProjectSerializer(data=mydata1) 
>>> serializer.is_valid()
validate 被调用了！
True
>>> serializer.errors
{}
>>> serializer.validated_data   
{'name': '测试系统'}
>>> serializer.save()        
新增方法被调用了
<TestProject: TestProject object (3)>
>>>

传入的JSON存在多余字段：other01，这个字段未被处理

>>> mydata2= {'name': '淘宝网','other01':'abc'}      
>>> serializer = TestProjectSerializer(data=mydata2)
>>> serializer.is_valid()                            
validate 被调用了！
True
>>> serializer.errors                                           
{}
>>> serializer.validated_data                    
{'name': '淘宝网'}
>>> serializer.save()
新增方法被调用了
<TestProject: TestProject object (4)>
>>>

传入的JSON缺少:name字段

>>> mydata3 = {'status': 0}
>>> serializer = TestProjectSerializer(data=mydata3) 
>>> serializer.is_valid()                            
False
>>> serializer.errors                                
{'name': [ErrorDetail(string='该字段是必填项。', code='required')]}
>>> serializer.validated_data                        
{}
>>> serializer.save()
Traceback (most recent call last):
  File "<console>", line 1, in <module>
  File "D:\code\20241026\api_ht\.venv\Lib\site-packages\rest_framework\serializers.py", line 182, in save
    assert not self.errors, (
           ^^^^^^^^^^^^^^^
AssertionError: You cannot call `.save()` on a serializer with invalid data.
>>>

（2）反序列化-修改数据

以TestProject表的修改数据为例，模拟⻚面上传入一个my_data字典，经过反序列化后，修改到数据库

>>> from apps.api_test.models import TestProject 
>>> from apps.api_test.serializers import TestProjectSerializer
>>> req1=TestProject.objects.create(name='测试001') 
>>> my_data= {'name': '测试008'} 
>>> serializer=TestProjectSerializer(data=my_data)
>>> serializer.instance=req1
>>> serializer.is_valid()
validate 被调用了！
True
>>> serializer.save()                                           
修改方法被调用了
<TestProject: TestProject object (5)>
>>> print(TestProject.objects.get(pk=req1.id).values('data'))
Traceback (most recent call last):
  File "<console>", line 1, in <module>
AttributeError: 'TestProject' object has no attribute 'values'
>>> print(TestProject.objects.get(pk=req1.id).values('data')) 
Traceback (most recent call last):
  File "<console>", line 1, in <module>
AttributeError: 'TestProject' object has no attribute 'values'
>>> print(repr(serializer))
TestProjectSerializer(data={'name': '测试008'}):
    id = IntegerField(label='ID', read_only=True)
    create_datetime = DateTimeField(allow_null=True, help_text='创建时间', label='创建时间', read_only=True)
    update_datetime = DateTimeField(allow_null=True, help_text='修改时间', label='修改时间', read_only=True)
    modifier = CharField(allow_blank=True, allow_null=True, help_text='修改人', label='修改人', max_length=50, required=False)
    creator = CharField(allow_blank=True, allow_null=True, help_text='创建人', label='创建人', max_length=50, required=False)
    desc = CharField(allow_blank=True, allow_null=True, help_text='备注', label='备注', max_length=255, required=False)
    name = CharField(label='接口名称', max_length=128)
    method = ChoiceField(choices=[('GET', 'GET'), ('POST', 'POST'), ('PUT', 'PUT'), ('DELETE', 'DELETE')], label='请求方法', required=False)        
    url = CharField(label='请求路径', max_length=1000, required=False)
    params = CharField(allow_blank=True, help_text='查询参数', label='查询参数', required=False, style={'base_template': 'textarea.html'})
    req_content_type = CharField(label='请求消息类型', max_length=100, required=False)
    res_content_type = CharField(label='响应消息类型', max_length=100, required=False)
    req_body_demo = CharField(allow_blank=True, help_text='请求体示例', label='请求体示例', required=False, style={'base_template': 'textarea.html'})
    res_body_demo = CharField(allow_blank=True, help_text='响应体示例', label='响应体示例', required=False, style={'base_template': 'textarea.html'})
    business_rule = CharField(allow_blank=True, help_text='业务规则', label='业务规则', required=False, style={'base_template': 'textarea.html'})   
    project = PrimaryKeyRelatedField(allow_null=True, label='项目名称', queryset=TestProject.objects.all(), required=False)
    module = PrimaryKeyRelatedField(allow_null=True, label='所属模块', queryset=TestModule.objects.all(), required=False)
>>>

我们查看数据库表发现 该数据确实被修改了

视图函数

普通视图函数

编写一个视图，返回所有的请求数据

def project_1(request):
    if request.method == 'GET':
        serializer=TestProjectSerializer(TestProject.objects.all(), many=True)
        # safe=False的作用是为了支持字典{}以外的python对象转json
        return JsonResponse(serializer.data, safe=False)

api_test/urls.py，写入路由：

重新启动服务

函数视图-加装饰器使用

@api_view语法格式如下：

@api_view([请求方法列表])
def xxxx(request):
	pass

添加路由

重启服务

使用装饰器四大变化

变化1：可以指定接收的请求方法列表

变化2：Response对象，添加了装饰器后，可以使用DRF的Response对象，代替Django的HTTPResponse、render、JsonResponse对象，进行响应数据的返回

变化3：Request 对象，添加了装饰器后，request对象多了一个data属性，可以接收任意形式的数据，且适用于POST、PUT、PATCH请求

变化4：url中的format参数，目前，我们采用了函数装饰器、包括后面采用类视图、通用类视图、视图集后，默认接口请求，返回的HTML页面，而不是json数据。我们可以给URL添加format查询字符串，来获取不同格式的数据

类视图

顾名思义，要写一个类

增加路由

重启下服务，正常也能访问

通用类视图

直接上代码

访问其实也是可以的

统一API接口返回规范

从上面可以看出，视图集返回的API数据，不完全符合我们的需求，也不利于前端的渲染，也不符合RESTFull规范。在项目开发之前，项目组必须制定API接口响应规范。响应规范包括对象数组、单个对象、返回异常、未登录情况。

说的直白一点就是，之前我们看到的数据都是数据表里面的数据返回，对于code，message等接口通用性信息，并没有返回，所以，我们要增加这一部分内容

规范1-对象数组

在调用列出全部API接口时，后端返回的数据为对象数组，此外还有总数据条数等信息。因此，返回数据格式规范如下：

```json 
{
  "msg": "xxx",
  "code": 200,
  "result": {
    "data": [],
    "total": 20,
    "page": 1,
    "limit": 10
  }
}
 

其中：

code属性：为响应编码。操作成功为200

msg属性：为提示信息

result属性：返回的数据对象

data属性：JSON对象数组

total属性：总数据条数

page属性：第几页

limit属性：每页显示数据条数

规范2-单个对象

在调用新增、修改、查看详细API时，后端返回的数据为单个对象。因此，返回数据格式规范如下：

```json 
{
  "code": 200,
  "msg": "",
  "result": {}
}

规范3-返回异常

在调用API时，难免不会出现异常。因此，当出现异常时，返回数据格式规范如下：

```json 
{
  "code": 400,
  "msg": "xxx",
  "result": null
}
 

规范4-未登录

在调用API时，如果有些接口需要用戶登录后，才能够调用。当用戶没有登录时，访问接口会出现异常。为了前端能够方便的区别是未登录引起的异常，还是其他异常。我们把未登录单独从异常中剥离出来。也就是说，后端发现是未登录异常，那么返回code的值为401。规范如下：

```json 
{
  "code": 401,
  "msg": "未提供身份认证信息",
  "result": null
}
 

封装响应类

接下来，在项目的utils包下，新建json_response.py（名称随意）模块。

在该模块中，分别定义三个类：

ResponseOk类：继承DRF的Response类，用于返回单个对象

ResponseList类：继承DRF的Response类，用于返回对象列表

ResponseError类：继承DRF的Response类，用于返回所有异常信息（含未登录异常）

封装视图集

为了解决视图集的数据返回格式问题，我们可以对视图集的五个API函数进行重写（当然，这不是唯一的解决办法），每个函数中仅需要替换Response返回类为我们上面自己封装的三个ResponseXXX类。

我们在utils包下，新建一个viewset.py(名称随意)模块。在模块中创建一个视图集的基类(如：BaseModelViewSet)，来完成重写API，其他视图集均可继承该基类即可。完整代码如下

from rest_framework import status
from rest_framework.viewsets import ModelViewSet
from utils.json_response import ResponseOk, ResponseList


class BaseModelViewSet(ModelViewSet):


    def create(self, request, *args, **kwargs):
        serializer = self.get_serializer(data=request.data)
        serializer.is_valid(raise_exception=True)
        self.perform_create(serializer)
        headers = self.get_success_headers(serializer.data)
        return ResponseOk(serializer.data, status=status.HTTP_201_CREATED, headers=headers)

    def list(self, request, *args, **kwargs):
        queryset = self.filter_queryset(self.get_queryset())

        page = self.paginate_queryset(queryset)
        if page is not None:
            serializer = self.get_serializer(page, many=True)
            return self.get_paginated_response(serializer.data)

        serializer = self.get_serializer(queryset, many=True)
        return ResponseList(serializer.data)

    def update(self, request, *args, **kwargs):
        partial = kwargs.pop('partial', False)
        instance = self.get_object()
        serializer = self.get_serializer(instance, data=request.data, partial=partial)
        serializer.is_valid(raise_exception=True)
        self.perform_update(serializer)

        if getattr(instance, '_prefetched_objects_cache', None):
            # If 'prefetch_related' has been applied to a queryset, we need to
            # forcibly invalidate the prefetch cache on the instance.
            instance._prefetched_objects_cache = {}

        return ResponseOk(serializer.data)

    def retrieve(self, request, *args, **kwargs):
        instance = self.get_object()
        serializer = self.get_serializer(instance)
        return ResponseOk(serializer.data)

    def destroy(self, request, *args, **kwargs):
        instance = self.get_object()
        self.perform_destroy(instance)
        return ResponseOk(status=status.HTTP_204_NO_CONTENT)

我们看下效果：

对于异常的返回，我们要先封装一个异常的函数，这里就不给大家展示了

然后在配置文件里面再新增一个配置

我们看下效果

集成Swagger在线接口文档

目前为止，我们的接口开发到了一定的阶段，已经初具规模，在和前端对接之前，需要规范化我们的接口文档。如果纯手写的话工作量大且重复枯燥，因此，我们可以用工具帮助我们实现接口文档的自动生成。

Django REST Swagger项目已经不维护了，并且不支持最新的Django，所以我们选择drf-yasg 项目作为接口文档生成器。

yasg的功能非常强大，可以同时支持多种文档格式。

官网地址为：https://github.com/axnsan12/drf-yasg

pipinstall-Udrf-yasg# 安装最新版的drf-yasg

配置文件中配置：

配置路由

swagger页面的访问需要配置路由。

因此，我们再总路由中，添加相关的配置。autotp_django/urls.py总路由配置中，添加：

然后再添加一个路由

好，我们看下效果