1. Web应用模式

在开发Web应用中，有两种应用模式：

1. 前后端不分离[客户端看到的内容和所有界面效果都是由服务端提供出来的。]

2. 前后端分离【把前端的界面效果(html，css，js分离到另一个服务端或另一个目录下，python服务端只需要返回数据即可)】

   前端形成一个独立的网站/独立的地址，服务端构成一个独立的网站

2. api接口

应用程序编程接口（Application Programming Interface，API接口），就是应用程序对外提供了一个操作数据的入口，这个入口可以是一个函数或类方法，也可以是一个url地址或者一个网络地址。当客户端调用这个入口，应用程序则会执行对应代码操作，给客户端完成相对应的功能。

当然，api接口在工作中是比较常见的开发内容，有时候，我们会调用其他人编写的api接口，有时候，我们也需要提供api接口给其他人操作。由此就会带来一个问题，api接口往往都是一个函数、类方法、或者url或其他网络地址，不断是哪一种，当api接口编写过程中，我们都要考虑一个问题就是这个接口应该怎么编写？接口怎么写的更加容易维护和清晰，这就需要大家在调用或者编写api接口的时候要有一个明确的编写规范！！！

为了在团队内部形成共识、防止个人习惯差异引起的混乱，我们都需要找到一种大家都觉得很好的接口实现规范，而且这种规范能够让后端写的接口，用途一目了然，减少客户端和服务端双方之间的合作成本。

目前市面上大部分公司开发人员使用的接口实现规范主要有：restful、RPC。

RPC（ Remote Procedure Call ）: 翻译成中文:远程过程调用[远程服务调用]. 从字面上理解就是访问/调用远程服务端提供的api接口。这种接口一般以服务或者过程式代码提供。

• 服务端提供一个唯一的访问入口地址：http://api.xxx.com/ 或 http://www.xx.com/api 或者基于其他协议的地址

• 客户端请求服务端的时候，所有的操作都理解为动作(action)，一般web开发时，对应的就是HTTP请求的post请求

• 通过请求体参数，指定要调用的接口名称和接口所需的参数

  action=get_all_student&class=301&sex=1

  m=get_all_student&sex=1&age=22

  command=100&sex=1&age=22

• 基本上现有rpc的数据格式：protobuf（gRPC）、json、xml

rpc接口多了,对应函数名和参数就多了,前端在请求api接口时难找.对于年代久远的rpc服务端的代码也容易出现重复的接口

restful: 翻译成中文: 资源状态转换.(表征性状态转移)

• 把服务端提供的所有的数据/文件都看成资源， 那么通过api接口请求数据的操作，本质上来说就是对资源的操作了.

  因此，restful中要求，我们把当前接口对外提供哪种资源进行操作，就把资源的名称写在url地址。

  /students/

  /avatars/

• web开发中操作资源，最常见的最通用的无非就是增删查改，所以restful要求在地址栏中声明要操作的资源是什么。然后通过http请求动词来说明对该资源进行哪一种操作.

  POST http://www.xxx.com/api/students/ 添加学生数据

  GET http://www.xxx.com/api/students/ 获取所有学生

  DELETE http://www.xxx.com/api/students// 删除id=pk的一个学生

  PUT http://www.xxx.com/api/students// 修改一个学生的全部信息 [id,name,sex,age,]

  PATCH http://www.xxx.com/api/students// 修改一个学生的部分信息[age]

也就是说，我们仅需要通过url地址上的资源名称结合HTTP请求动作，就可以说明当前api接口的功能是什么了。

restful是以资源为主的api接口规范，体现在地址上就是资源就是以名词表达。

rpc则以动作为主的api接口规范，体现在接口名称上往往附带操作数据的动作。

3. RESTful API规范

REST全称是Representational State Transfer，中文意思是表述（编者注：通常译为表征）性状态转移。 它首次出现在2000年Roy Fielding的博士论文中。

RESTful是一种专门为Web 开发而定义API接口的设计风格，尤其适用于前后端分离的应用模式中。

这种风格的理念认为后端开发任务就是提供数据的，对外提供的是数据资源的访问接口，所以在定义接口时，客户端访问的URL路径就表示这种要操作的数据资源。

而对于数据资源分别使用POST、DELETE、GET、UPDATE等请求动作来表达对数据的增删查改。

GET	/students	获取所有学生
请求方法	请求地址	后端操作
POST	/students	增加学生
GET	/students/	获取编号为pk的学生
PUT	/students/	修改编号为pk的学生
DELETE	/students/	删除编号为pk的学生

restful规范是一种通用的规范，不限制语言和开发框架的使用。事实上，我们可以使用任何一门语言，任何一个框架都可以实现符合restful规范的API接口。

参考文档：http://www.runoob.com/w3cnote/restful-architecture.html

幂等性

接口实现过程中，会存在幂等性。所谓幂等性是指代客户端发起多次同样请求时，是否对于服务端里面的资源产生不同结果。如果多次请求，服务端结果还是一样，则属于幂等接口，如果多次请求，服务端产生结果是不一样的，则属于非幂等接口。

请求方式	是否幂等	是否安全
GET	幂等	安全
POST	不幂等	不安全
PUT/PATCH	幂等	不安全
DELETE	幂等	不安全

4. 序列化

api接口开发，最核心最常见的一个代码编写过程就是序列化，所谓序列化就是把数据转换格式。常见的序列化方式：

json，pickle，base64，struct，….

序列化可以分两个阶段：

序列化： 把我们识别的数据转换成指定的格式提供给别人。

例如：我们在django中获取到的数据默认是模型对象，但是模型对象数据无法直接提供给前端或别的平台使用，所以我们需要把数据进行序列化，变成字符串或者json数据，提供给别人。

反序列化：把别人提供的数据转换/还原成我们需要的格式。

例如：前端js提供过来的json数据，对于python而言json就是字符串，我们需要进行反序列化换成字典，然后接着字典再进行转换成模型对象，这样我们才能把数据保存到数据库中。

5. Django Rest_Framework

核心思想: 大量缩减编写api接口的代码

Django REST framework是一个建立在Django基础之上的Web 应用开发框架，可以快速的开发REST API接口应用。在REST framework中，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。REST framework还提供了一个调试API接口 的Web可视化界面来方便查看测试接口。

中文文档：https://q1mi.github.io/Django-REST-framework-documentation/#django-rest-framework

github: https://github.com/encode/django-rest-framework/tree/master

特点

• 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；[jwt]
• 内置了限流系统；
• 直观的 API web 界面；【方便我们调试开发api接口】
• 可扩展性，插件丰富

6. 环境安装与配置

DRF需要以下依赖：

• Python (3.5 以上)
• Django (2.2 以上)

DRF是以Django子应用的方式提供的，所以我们可以直接利用已有的Django环境而无需从新创建。（若没有Django环境，需要先创建环境安装Django）

6.1 安装DRF

anaconda (内置180多个python模块，)/ miniconda（内置仅仅是30多个常用模块）

前提是已经安装了django，建议安装在虚拟环境

# conda create -n drfdemo python=3.8
# pip install django==3.2.4  -i https://pypi.douban.com/simple

pip install djangorestframework -i https://pypi.douban.com/simple

# 因为我们需要接下来，需要开发api接口肯定要操作数据，所以安装pymysql
pip install pymysql -i https://pypi.douban.com/simple

​

linux 复制 shift+insert

sudo apt install tree 列出当前目录结构

6.1.1 创建django项目

cd ~/Desktop
django-admin startproject drfdemo

使用pycharm打开项目，设置虚拟环境的解析器，并修改manage.py中的后缀参数。

6.2 添加rest_framework应用

在settings.py的INSTALLED_APPS中添加’rest_framework’。

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'rest_framework',
]

接下来就可以使用DRF提供的功能进行api接口开发了。在项目中如果使用rest_framework框架实现API接口，主要有以下三个步骤：

• 将请求的数据（如JSON格式）转换为模型类对象
• 操作数据库
• 将模型类对象转换为响应的数据（如JSON格式）

接下来，我们快速体验下四天后我们学习完成drf以后的开发代码。接下来代码不需要理解，看步骤。

6.3 体验drf完全简写代码的过程

5个接口:
    添加1条数据
    获取所有数据
    获取1条数据
    更新1条数据
    删除1条数据

# 终端下执行：
django-admin startapp stuapi    # 提供原生的django代码实现的API接口
django-admin startapp students  # 提供drf代码实现的API接口

6.3.1. 创建模型操作类

stuapi/models.py，代码：

from django.db import models


# Create your models here.
class Student(models.Model):
    """学生信息"""
    name = models.CharField(max_length=255, verbose_name="姓名")
    sex = models.BooleanField(default=1, verbose_name="性别")
    age = models.IntegerField(verbose_name="年龄")
    classmate = 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

为了方便测试，所以我们可以先创建一个数据库。

mysql -uroot -p123
create database students charset=utf8mb4;

6.3.1.1 执行数据迁移

把students子应用添加到INSTALL_APPS中

初始化数据库连接

安装pymysql
pip install pymysql

主引用中__init__.py设置使用pymysql作为数据库驱动

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

settings.py配置文件中设置mysql的账号密码

DATABASES = {
    # 'default': {
    #     'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
    #     'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    # },
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': "students",
        "HOST": "127.0.0.1",
        "PORT": 3306,
        "USER": "root",
        "PASSWORD":"123",
    },
}

终端下，执行数据迁移。

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

这里我们先使用原生的Django代码提供基本API接口

import json

from django.views import View
from django.http.response import JsonResponse
from .models import Student

# Create your views here.
"""
POST /students/   添加一个学生信息
GET  /students/   获取所有学生信息

GET /students/<pk>/  获取一个学生信息
PUT /students/<pk>/  更新一个学生信息
DELETE /students/<pk>/  删除一个学生信息
 
一个路由对应一个视图类，所以我们可以把5个API分成2个类来完成
"""


class StudentView(View):
    """学生视图"""

    def post(self, request):
        """添加一个学生信息"""
        # 1. 接收客户单提交的数据，验证客户端的数据
        data = json.loads(request.body)
        name = data.get("name")
        sex = data.get("sex")
        age = data.get("age")
        classmate = data.get("classmate")
        description = data.get("description")

        # 2. 操作数据库，保存数据
        instance = Student.objects.create(
            name=name,
            sex=sex,
            age=age,
            classmate=classmate,
            description=description,
        )

        # 3. 返回结果
        return JsonResponse(data={
            "id": instance.pk,
            "name": instance.name,
            "sex": instance.sex,
            "age": instance.age,
            "classmate": instance.classmate,
            "description": instance.description,
        }, status=201)

    def get(self, request):
        """获取多个学生信息"""
        # 1. 读取数据库
        students_list = list(Student.objects.values())

        # 2. 返回数据
        return JsonResponse(data=students_list, status=200, safe=False)


class StudentInfoView(View):
    def get(self, request, pk):
        """获取一条数据"""
        try:
            instance = Student.objects.get(pk=pk)
            return JsonResponse(data={
                "id": instance.pk,
                "name": instance.name,
                "sex": instance.sex,
                "age": instance.age,
                "classmate": instance.classmate,
                "description": instance.description,
            }, status=200)

        except Student.DoesNotExist:
            return JsonResponse(data=None, status=404)  # 没有内容

    def put(self, request, pk):
        """更新一个学生信息"""
        # 1. 接收客户单提交的数据，验证客户端的数据
        data = json.loads(request.body)
        name = data.get("name")  # alt+j 选中多个一样的
        sex = data.get("sex")
        age = data.get("age")
        classmate = data.get("classmate")
        description = data.get("description")

        # 2. 操作数据库，保存数据
        try:
            instance = Student.objects.get(pk=pk)
            instance.name = name
            instance.sex = sex
            instance.age = age
            instance.classmate = classmate
            instance.description = description
            instance.save()

        except Student.DoesNotExist:
            return JsonResponse(data={}, status=404)  # 没有内容

        # 3. 返回结果
        return JsonResponse(data={
            "id": instance.pk,
            "name": instance.name,
            "sex": instance.sex,
            "age": instance.age,
            "classmate": instance.classmate,
            "description": instance.description,
        }, status=201)

    def delete(self, request, pk):
        """删除一个学生信息"""
        try:
            Student.objects.filter(pk=pk).delete()
        except:
            pass
        return JsonResponse(data={}, status=204)

子应用下创建urls.py，代码：

from django.urls import path,re_path
from . import views
urlpatterns = [
    path("students/", views.StudentView.as_view()),
    re_path("^students/(?P<pk>\d+)/$", views.StudentInfoView.as_view()),
]

在settings.py，配置子应用，

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',

    'rest_framework',
    'stuapi',
    'students',
]

MIDDLEWARE = [
    'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    # 'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
]

总路由，urls.py，代码：

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

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('api/', include("stuapi.urls")),
]

6.3.2. 创建序列化器

例如，在django项目中创建学生子应用。

python manage.py startapp students

在syudents应用目录中新建serializers.py用于保存该应用的序列化器。

创建一个StudentModelSerializer用于序列化与反序列化。

# 创建序列化器类，回头会在试图中被调用
class StudentModelSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Student
        fields = "__all__"

• model 指明该序列化器处理的数据字段从模型类BookInfo参考生成
• fields 指明该序列化器包含模型类中的哪些字段，'all’指明包含所有字段

6.3.3. 编写视图

在students应用的views.py中创建视图StudentViewSet，这是一个视图集合。

from rest_framework.viewsets import ModelViewSet
from .models import Student
from .serializers import StudentModelSerializer
# Create your views here.
class StudentViewSet(ModelViewSet):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentModelSerializer

• queryset 指明该视图集在查询数据时使用的查询集
• serializer_class 指明该视图在进行序列化或反序列化时使用的序列化器

6.3.4. 定义路由

在students应用的urls.py中定义路由信息。

from . import views
from rest_framework.routers import DefaultRouter

# 路由列表
urlpatterns = []

router = DefaultRouter()  # 可以处理视图的路由器
router.register('students', views.StudentViewSet)  # 向路由器中注册视图集

urlpatterns += router.urls  # 将路由器中的所以路由信息追到到django的路由列表中

最后把students子应用中的路由文件加载到总路由文件中.

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

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

6.3.5. 运行测试

运行当前程序（与运行Django一样）

python manage.py runserver

在浏览器中输入网址127.0.0.1:8000，可以看到DRF提供的API Web浏览页面：

1）点击链接127.0.0.1:8000/stu/students 可以访问获取所有数据的接口，呈现如下页面：


2）在页面底下表单部分填写学生信息，可以访问添加新学生的接口，保存学生信息：

点击POST后，返回如下页面信息：

3）在浏览器中输入网址127.0.0.1:8000/stu/students/5/，可以访问获取单一学生信息的接口（id为5的学生），呈现如下页面：

4）在页面底部表单中填写学生信息，可以访问修改学生的接口：

点击PUT，返回如下页面信息：

5）点击DELETE按钮，可以访问删除学生的接口：

返回，如下页面：

7. 序列化器-Serializer

作用：

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,完成数据校验功能

7.1 定义序列化器

Django REST framework中的Serializer使用类来定义，须继承自rest_framework.serializers.Serializer。

接下来，为了方便演示序列化器的使用，我们先创建一个新的子应用sers

python manage.py startapp sers

我们已有了一个数据库模型类students/Student

from django.db import models

# Create your models here.
class Student(models.Model):
    # 模型字段
    name = models.CharField(max_length=100,verbose_name="姓名",help_text="提示文本:账号不能为空！")
    sex = models.BooleanField(default=True,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(verbose_name="个性签名")

    class Meta:
        db_table="tb_student"
        verbose_name = "学生"
        verbose_name_plural = verbose_name

我们想为这个模型类提供一个序列化器，可以定义如下：

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
# 其中，ModelSerializer是Serializer的子类，ModelSerializer在Serializer的基础上进行了代码简化
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()

    # 2. 如果序列化器集成的是ModelSerializer，则需要声明调用的模型信息

    # 3. 验证代码

    # 4. 编写添加和更新模型的代码

**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_lenght	最小长度
allow_blank	是否允许为空
trim_whitespace	是否截断空白字符
max_value	最小值
min_value	最大值

通用参数：

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

7.2 创建Serializer对象

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.

7.3 序列化器的使用

序列化器的使用分两个阶段：

1. 在客户端请求时，使用序列化器可以完成对数据的反序列化。
2. 在服务器响应时，使用序列化器可以完成对数据的序列化。

7.3.1 序列化

7.3.1.1 基本使用

1） 先查询出一个学生对象

from students.models import Student

student = Student.objects.get(id=3)

2） 构造序列化器对象

from .serializers import StudentSerializer

serializer = StudentSerializer(instance=student)

3）获取序列化数据

通过data属性可以获取序列化后的数据

serializer.data
# {'id': 4, 'name': '小张', 'age': 18, 'sex': True, 'description': '猴赛雷'}

完整视图代码：

from django.views import View
from students.models import Student
from .serializers import StudentSerializer
from django.http.response import JsonResponse
class StudentView(View):
    """使用序列化器序列化转换单个模型数据"""
    def get(self,request,pk):
        # 获取数据
        student = Student.objects.get(pk=pk)
        # 数据转换[序列化过程]
        serializer = StudentSerializer(instance=student)
        print(serializer.data)
        # 响应数据
        return JsonResponse(serializer.data)

4）如果要被序列化的是包含多条数据的查询集QuerySet，可以通过添加many=True参数补充说明

    """使用序列化器序列化转换多个模型数据"""
    def get(self,request):
        # 获取数据
        student_list = Student.objects.all()

        # 转换数据[序列化过程]
        # 如果转换多个模型对象数据，则需要加上many=True
        serializer = StudentSerializer(instance=student_list,many=True)
        print( serializer.data ) # 序列化器转换后的数据

        # 响应数据给客户端
        # 返回的json数据，如果是列表，则需要声明safe=False
        return JsonResponse(serializer.data,safe=False)
    
    
    # 访问结果：
    # [OrderedDict([('id', 1), ('name', 'xiaoming'), ('age', 20), ('sex', True), ('description', '测试')]), OrderedDict([('id', 2), ('name', 'xiaohui'), ('age', 22), ('sex', True), ('description', '后面来的测试')]), OrderedDict([('id', 4), ('name', '小张'), ('age', 18), ('sex', True), ('description', '猴赛雷')])]

7.3.2 反序列化

7.3.2.1 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。

如我们前面定义过的BookInfoSerializer

class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
    btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20)
    bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
    bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
    bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
    image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)

通过构造序列化器对象，并将要反序列化的数据传递给data构造参数，进而进行验证

from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'bpub_date': 123}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # 返回False
serializer.errors
# {'btitle': [ErrorDetail(string='This field is required.', code='required')], 'bpub_date': [ErrorDetail(string='Date has wrong format. Use one of these formats instead: YYYY[-MM[-DD]].', code='invalid')]}
serializer.validated_data  # {}

data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # True
serializer.errors  # {}
serializer.validated_data  #  OrderedDict([('btitle', 'python')])

is_valid()方法还可以在验证失败时抛出异常serializers.ValidationError，可以通过传递raise_exception=True参数开启，REST framework接收到此异常，会向前端返回HTTP 400 Bad Request响应。

# Return a 400 response if the data was invalid.
serializer.is_valid(raise_exception=True)

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：

1) validate_字段名

对<field_name>字段进行验证，如

class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    ...

    def validate_btitle(self, value):
        if 'django' not in value.lower():
            raise serializers.ValidationError("图书不是关于Django的")
        return value

测试

from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # False   
serializer.errors
#  {'btitle': [ErrorDetail(string='图书不是关于Django的', code='invalid')]}

2) validate

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，如

class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    ...

    def validate(self, attrs):
        bread = attrs['bread']
        bcomment = attrs['bcomment']
        if bread < bcomment:
            raise serializers.ValidationError('阅读量小于评论量')
        return attrs

测试

from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'about django', 'bread': 10, 'bcomment': 20}
s = BookInfoSerializer(data=data)
s.is_valid()  # False
s.errors
#  {'non_field_errors': [ErrorDetail(string='阅读量小于评论量', code='invalid')]}

3) validators

在字段中添加validators选项参数，也可以补充验证行为，如

def about_django(value):
    if 'django' not in value.lower():
        raise serializers.ValidationError("图书不是关于Django的")

class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
    btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20, validators=[about_django])
    bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
    bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
    bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
    image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)

测试：

from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # False   
serializer.errors
#  {'btitle': [ErrorDetail(string='图书不是关于Django的', code='invalid')]}

7.3.2.2 反序列化-保存数据

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.

可以通过实现create()和update()两个方法来实现。

class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    ...

    def create(self, validated_data):
        """新建"""
        return BookInfo(**validated_data)

    def update(self, instance, validated_data):
        """更新，instance为要更新的对象实例"""
        instance.btitle = validated_data.get('btitle', instance.btitle)
        instance.bpub_date = validated_data.get('bpub_date', instance.bpub_date)
        instance.bread = validated_data.get('bread', instance.bread)
        instance.bcomment = validated_data.get('bcomment', instance.bcomment)
        return instance

如果需要在返回数据对象的时候，也将数据保存到数据库中，则可以进行如下修改

class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    ...

    def create(self, validated_data):
        """新建"""
        return BookInfo.objects.create(**validated_data)

    def update(self, instance, validated_data):
        """更新，instance为要更新的对象实例"""
        instance.btitle = validated_data.get('btitle', instance.btitle)
        instance.bpub_date = validated_data.get('bpub_date', instance.bpub_date)
        instance.bread = validated_data.get('bread', instance.bread)
        instance.bcomment = validated_data.get('bcomment', instance.bcomment)
        instance.save()
        return instance

实现了上述两个方法后，在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

book = serializer.save()

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。

from db.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': '封神演义'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # True
serializer.save()  # <BookInfo: 封神演义>

from db.models import BookInfo
book = BookInfo.objects.get(id=2)
data = {'btitle': '倚天剑'}
serializer = BookInfoSerializer(book, data=data)
serializer.is_valid()  # True
serializer.save()  # <BookInfo: 倚天剑>
book.btitle  # '倚天剑'

7.3.2.3 附加说明

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=request.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

# Update `comment` with partial data
serializer = CommentSerializer(comment, data={'content': u'foo bar'}, partial=True)

7.3.3 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

7.3.3.1 定义

比如我们创建一个BookInfoSerializer

class BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """图书数据序列化器"""
    class Meta:
        model = BookInfo
        fields = '__all__'

• model 指明参照哪个模型类
• fields 指明为模型类的哪些字段生成

我们可以在python manage.py shell中查看自动生成的BookInfoSerializer的具体实现

>>> from booktest.serializers import BookInfoSerializer
>>> serializer = BookInfoSerializer()
>>> serializer
BookInfoSerializer():
    id = IntegerField(label='ID', read_only=True)
    btitle = CharField(label='名称', max_length=20)
    bpub_date = DateField(allow_null=True, label='发布日期', required=False)
    bread = IntegerField(label='阅读量', max_value=2147483647, min_value=-2147483648, required=False)
    bcomment = IntegerField(label='评论量', max_value=2147483647, min_value=-2147483648, required=False)
    image = ImageField(allow_null=True, label='图片', max_length=100, required=False)

7.3.3.2 指定字段

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 BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """图书数据序列化器"""
    class Meta:
        model = BookInfo
        fields = ('id', 'btitle', 'bpub_date')

2. 使用exclude可以明确排除掉哪些字段

class BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """图书数据序列化器"""
    class Meta:
        model = BookInfo
        exclude = ('image',)

3. 显示指明字段，如：

class HeroInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
    hbook = BookInfoSerializer()

    class Meta:
        model = HeroInfo
        fields = ('id', 'hname', 'hgender', 'hcomment', 'hbook')

4. 指明只读字段

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 BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """图书数据序列化器"""
    class Meta:
        model = BookInfo
        fields = ('id', 'btitle', 'bpub_date'， 'bread', 'bcomment')
        read_only_fields = ('id', 'bread', 'bcomment')

7.3.3.3 添加额外参数

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

class BookInfoSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """图书数据序列化器"""
    class Meta:
        model = BookInfo
        fields = ('id', 'btitle', 'bpub_date', 'bread', 'bcomment')
        extra_kwargs = {
            'bread': {'min_value': 0, 'required': True},
            'bcomment': {'min_value': 0, 'required': True},
        }

# BookInfoSerializer():
#    id = IntegerField(label='ID', read_only=True)
#    btitle = CharField(label='名称', max_length=20)
#    bpub_date = DateField(allow_null=True, label='发布日期', required=False)
#    bread = IntegerField(label='阅读量', max_value=2147483647, min_value=0, required=True)
#    bcomment = IntegerField(label='评论量', max_value=2147483647, min_value=0, required=True)