REST、DRF(View源码解读、APIView源码解读)

一 . REST

　           前言

　1 . 编程 :

　　数据结构和算法的结合 .小程序如简单的计算器，我们输入初始数据，经过计算，得到最终的数据，这个过程中，初始数据和结果数据都是数据，而计算过程是我们所说的广义上的算法。

大程序，如一个智能扫地机器人，我们可以设置打扫的距离，左右摆动的幅度来打扫房间，这里面打扫的举例，摆动幅度，都是数据，而打扫的过程是较为复杂的算法过程，总之，也是算法，即程序的实现方式。

另外，我们还可以设置打扫时间等等初始数据。

总之一句话，编程即数据结构和算法的结合。简单的程序可能不需要跟用户交互数据，但是现代的应用程序几乎都需要跟用户进行交互，不分应用程序类型，不管是CS型还是BS型的程序都是如此，而Python最擅长的Web App即BS型的程序，就是通过url和http来跟用户进行数据交互的，通过url和http请求，用户可以操作服务器端的程序，主要操作分为：增、删、改、查几类。

2 . 引入 :

　　在以前我们写的图书管理系统中,对于该项目的设计,我们基本上是按照以下方式来实现的.

　　传统的url设计风格 

　　● url各式各样,设计混乱

　　● 对于请求处理成功或者失败的返回信息没有明确的响应信息规范,返回给客户端的信息往往和随意.

　　理论上来说，这种方式完全可以实现我们的需求，但是一旦项目丰富起来，随着数据量增加，随着各个业务系统之间的逻辑关系不断的复杂，url会越来越复杂，理论上来说，不管是什么类型、什么名称的url都能指向具体的业务逻辑（视图函数），从而实现业务需求，但是如果没有明确的规范，因每个人的思维方式不一样、命名方式不一样而导致的url非常的乱，不方便项目的后期维护和扩展。

3 . rest规范 :

　　以上这些情况的出现，导致了很多的问题，让互联网的世界变得杂乱不堪，日益复杂且臃肿。因此http协议创始人警告我们这些凡人们正在错误的使用http协议，除了警告，他还发表了一篇博客，大概意思就是教大家如何正确使用http协议，如何正确定义url，这就是REST（Representational State Transfer），不需要管这几个英文单词代表什么意思，只需要记住下面一句话：

• 用url唯一定位资源，用Http请求方式（GET, POST, DELETE, PUT)描述用户行为

根据这句话，我们重新定义图书管理系统中的url

　　RESTful Api设计风格 : 

　　可以看到，url非常简洁优雅，不包含任何操作，不包含任何动词，简简单单，用来描述服务器中的资源而已，服务器根据用户的请求方式对资源进行各种操作。而对数据的操作，最常见的就是CRUD（创建，读取，更新，删除），通过不同的请求方式，就足够描述这些操作方式了。如果不够用，Http还有其他的请求方式呢！比如：PATCH，OPTIONS，HEAD, TRACE, CONNECT。

　　REST定义返回结果 :

每一种请求方式的返回结构不相同.

 REST定义的错误信息 : 

{
    "error":"Invaild API key"
}

　　通过一个字典,返回错误信息

　　这就是REST,上图中的url就是根据REST规范设计的 RESTful api. 清晰,简洁.

　　REST是只用软甲架构设计风格，不是标准，也不是技术实现，只是提供了一组设计原则和约束条件，是目前最流行的API 设计规范，用于web数据接口的设计。

　　RESTful参考链接：

　　　　RESTful API 最佳实践 - 阮一峰

　　　　我所认为的RESTful API最佳实践

　　那么，我们接下来要学的Django Rest Framework与REST有什么关系呢？

　　其实，DRF（Django REST Framework）是一套基于django开发的，帮助我们更好的设计符合REST规范的web应用的一个Django App，所以，本质上，它是要给Django App。

二 . 知识准备

　　在学习之前,要先回顾几个知识点 :

1 . CBV( class based view )

django.views import View

class LoginView(View):

    def get(self,request):
        pass

    def post(self,request):
        pass

2 . 类方法 classmethod & classonlymethod

class Person(object):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

　　 # 注意：Person类加载时，会执行装饰器函数classmethod(sleepping),并将结果赋给slepping
    @classmethod          # 相当于 sleepping = classmethod(sleepping)
    def sleepping(cls):
        print("Jihong is sleepping")

    @classonlymethod
    def guangjie(cls):
         print("Jihong is shopping")

Person.sleepping()   # 类直接调用类方法
Person.guangjie()    # 类直接调用方法
jihong = Person("jihong", 20)
jihong.sleepping()   # 对象可以调用类方法
jihong.guangjie()    # 报错，对象不能调用由@classonlymethod装饰的方法

　　总结 :

　　　　@classmethod 装饰 (python加的装饰器) 的方法可以有对象和类调用;

　　　　@classonlymethod装饰 (Django加的装饰器) 只能由类直接调用;

3 . 反射

　　hasattr , getattr , setattr

class Person(object):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        self._hobby = 'girls'

    def show_info(self):
        print("show info method been executed")

p1 = Person("pizza", 18)
# 查看该对象是否有show_info方法
print(hasattr(p1, "show_info"))
# 查看该对象是否有age属性
print(hasattr(p1, "age"))
print(hasattr(p1, "hahaha"))

greeting = "Hello World"
# 设置属性
setattr(p1, "hahaha", greeting)
print(hasattr(p1, "hahaha"))

func = getattr(p1, "show_info")
print(func)  # <bound method Person.show_info of <__main__.Person object at 0x102219d68>>
# 注意：直接调用，不需要传入self，getattr时已经绑定self到func了
func()

print(hasattr(Person, "show_info"))  # True
print(hasattr(Person, "name"))       # False
print(hasattr(Person, "country"))    # False
# 给Person类设置属性
setattr(Person, "country", "china")
print(hasattr(Person, "country"))    # True
print(hasattr(p1, "country"))        # True

4 . self 定位

　　明确self指向谁---始终指向调用者

5 . http请求协议

　　协议就是沟通双方约定俗称的规范,即解析数据的规则

　　http请求报文包含三部分 : 请求行,请求报文头,请求报文体

注意：post请求类型有formdata，而get没有，下面详细介绍几个常见的请求头信息：

    POST /classbasedview/login/ HTTP/1.1：第一行表示请求行，分别是请求方式（POST），请求URL，HTTP协议版本
    HOST：请求行下面的都是请求报文，HOST表示请求的主机和端口号
    Connection：请求连接方式
    Content-Length：内容长度（字节）
    Content-Type：请求数据的编码协议，只有POST，DELETE等请求方式有该部分内容（需重点记忆）
    User-Agent：客户端信息
    Accept：可接受的响应内容类型
    Accept-Encoding：采用什么方式对请求数据进行编码
    Cookie：服务器端设置的cookie

注意

6 . form表单的enctype属性中有三种请求协议

　　如果通过 form 表单提交用户数据,可以使用form表单的 enctype属性来定义数据编码协议,该属性有三个值,代表三种数据编码协议 :

　　- application/x-www-form-urlencoded：使用&符号连接多个键值对，键值对用等号拼接，默认；

　　- multipart/form-data：上传文件、图片时使用该方式；

　　- text/plain：空格转换为“+”号；

7 . JavaScript中 object，例如： { name: "pizza"}  <==>  json 的相互转换方式

　　JSON.stringify(data)  =相当于=>  python json.dumps()

　　JSON.parse(data)  =相当于=>  python json.loads()

三 . Django REST Framework (DRF)

　　为什么要学DRF?

　　从概念上可以看出,有了这样一个App , 能够帮助我们更好的设计符合 RESTful 规范的 web 应用,实际上,没有它,我们也能设计符合规范的web 应用,如下代码,我们手动实现了符合 RESTful 规范的web应用 :

class CourseView(View):
    def get(self, request):
        course_list = list()

        for course in Course.objects.all():
            course = {
                "course_name": course.course_name,
                "description": course.description
            }

            course_list.append(course)
                                                     #ensure_ascii=False  默认是true,出现中文就是乱码,=False,出现中文就是中文
        return HttpResponse(json.dumps(course_list, ensure_ascii=False))

　　如上代码所示，我们获取所有的课程数据，并根据REST规范，将所有资源通过列表返回给用户，可见，就算没有DRF，我们也能设计出符合RESTful规范的接口，甚至是整个App应用，但是，如果所有的接口都自定义，难免会出现重复代码，为了提高工作效率，我们建议使用优秀的工具，DRF就是这样一个优秀的工具，另外，它不仅能够帮助我们快速的设计符合REST规范的接口，还提供诸如认证、权限等等其他强大功能。

　　什么时候使用DRF?

　　前边提到，REST是目前最流行的API设计规范，如果使用Django开发你的web应用，那么请尽量使用DRF，如果使用的是Flask，可以使用Flask-RESRful。

　　DRF官方文档中有详细介绍，使用如下命令安装，首先安装Django，然后安装DRF：

 >>> pip install django   # 安装django，已经安装的可以直接下载DRF
 >>> pip install djangorestframework   # 下载

　　安装完成之后，我们就可以开始使用DRF框架来实现我们的web应用了，这部分内容包括如下知识点：

　　- APIView
　　- 解析器组件
　　- 序列化组件
　　- 视图组件
　　- 认证组件
　　- 权限组件
　　- 频率控制组件
　　- 分页组件
　　- 相应器组件
　　- url控制器

　　 介绍DRF，必须介绍APIView，它是重中之重，是下面所有组件的基础，因为所有的请求都是通过它来分发的，至于它究竟是如何分发请求的？想要弄明白这个问题，就必须解读它的源码，而想要解读DRF APIView的源码，就必须先解读django中views.View类的源码，为什么使用视图类调用as_view()之后，请求就可以被不同的函数处理？

1 . 回顾CBV,View源码解读

# views.py中代码如下：
from django.views import View
class LoginView(View):
　　def get(self, request):
　　　　pass
　　def post(self, request):
　　　　pass

# urls.py中代码如下：
from django.urls import path, include, re_path
from classbasedView import views
urlpatterns = [
　　re_path("login/$", views.LoginView.as_view())
]

　　1）启动django项目：python manage.py runserver 127.0.0.1:8000后

　　2）开始加载settings配置文件

　　　　- 读取models.py

　　　　- 加载views.py

　　　　- 加载urls.py，执行as_view( )： views.LoginView.as_view()

　　　　LoginView中没有as_view，因此去执行父类View中as_view方法，父类View的相关源码如下：

class View:
　　http_method_names = ['get', 'post', 'put', ...]
    def __init__(self, **kwargs):
        for key, value in kwargs.items():
            setattr(self, key, value)

    @classonlymethod
    def as_view(cls, **initkwargs):
        for key in initkwargs:
            ...
        def view(request, *args, **kwargs):
　　　　　　  # 实例化一个对象，对象名称为self，self是cls的对象，谁调用了as_view
　　　　　　  # cls就是谁（当前调用as_view的是LoginView）
　　　　　　  # 所以，此时的self就是LoginView的实例化对象
            self = cls(**initkwargs)
            if hasattr(self, 'get') and not hasattr(self, 'head'):
                self.head = self.get
            self.request = request
            self.args = args
            self.kwargs = kwargs
            return self.dispatch(request, *args, **kwargs)
        view.view_class = cls
        view.view_initkwargs = initkwargs

        update_wrapper(view, cls, updated=())
        update_wrapper(view, cls.dispatch, assigned=())
        return view

　　def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
       if request.method.lower() in self.http_method_names:
       　　 # 通过getattr找到的属性，已和对象绑定，访问时不需要再指明对象了
        　　# 即不需要再：self.handler，直接handler()执行
           handler = getattr(self, request.method.lower(), self.http_method_not_allowed)
       else:
           handler = self.http_method_not_allowed
       return handler(request, *args, **kwargs)

　　　　上面源码中可以看出，as_view是一个类方法，并且方法中定义了view函数，且as_view将view函数返回，此时url与某一个函数的对应关系建立，并开始等待用户请求。

　　3）当用户发来请求（如get请求），开始执行url对应的view函数，并传入request对象，view函数的执行结果是返回self.dispatch(request, *args, **kwargs)的执行结果，这里的self是指LoginView的实例化对象，LoginView中没有dispatch方法，所以去执行父类View中的dispatch方法，View类中的dispatch函数中通过反射找到self（此时self指LoginView的实例对象）所属类（即LoginView）中的get方法，dispatch函数中的handler(request, *args, **kwargs)表示执行LoginView类中的get方法，其执行结果就是dispatch的执行结果，也就是请求url对应view函数的执行结果，最后将结果返回给用户。

2 . APIView

使用 :

# views.py中代码：
from rest_framework.views import APIView       # 引入APIView
class LoginView(APIView):   # LoginView继承APIView
　　def get(self, request):
　　　　pass
　　def post(self, request):
　　　　pass

# urls.py中用法同CBV一样，如下示例：
from django.urls import path, include, re_path
from classbasedView import views
urlpatterns = [
　　re_path("login/$", views.LoginView.as_view())
]

　　源码解读：

　　　　1）启动django项目：python manage.py runserver 127.0.0.1:8000后

　　　　2）开始加载settings配置文件

　　　　　　- 读取models.py

　　　　　　- 加载views.py

　　　　　　- 加载urls.py，执行as_view( )： views.LoginView.as_view()

　　　　　　LoginView中没有as_view，因此去执行父类APIView中as_view方法，父类APIView的相关源码如下：

class APIView(View):
    ...
　　 # api_settings是APISettings类的实例化对象
    parser_classes = api_settings.DEFAULT_PARSER_CLASSES
    ...
    settings = api_settings
    schema = DefaultSchema()

    @classmethod
    def as_view(cls, **initkwargs):   # cls指LoginView
        if isinstance(getattr(cls, 'queryset', None), models.query.QuerySet):
            ...
     　　# 下面一句表示去执行APIView父类（即View类）中的as_view方法
        view = super(APIView, cls).as_view(**initkwargs)
        view.cls = cls
        view.initkwargs = initkwargs
        return csrf_exempt(view)

　　 def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
    　　...
    　　request = self.initialize_request(request, *args, **kwargs)
    　　...
    　　try:
        　　self.initial(request, *args, **kwargs)
        　　if request.method.lower() in self.http_method_names:
            　　handler = getattr(self, request.method.lower(), self.http_method_not_allowed)
        　　else:
            　　handler = self.http_method_not_allowed

        　　response = handler(request, *args, **kwargs)

    　　except Exception as exc:
        　　response = self.handle_exception(exc)

    　　self.response = self.finalize_response(request, response, *args, **kwargs)
    　　return self.response

　　　　　　参考View源码解读，我们知道View中的as_view方法返回view函数，此时url与view的对应关系已经建立，等待用户请求。

　　　　3）当用户发来请求（如get请求），开始执行url对应的view函数，并传入request对象，View类中view函数的执行结果是返回self.dispatch(request, *args, **kwargs)的执行结果，这里的self是指LoginView的实例化对象，LoginView中没有dispatch方法，所以去执行父类APIView中的dispatch方法，同样，APIView类中的dispatch函数中也是通过反射找到self（此时self指LoginView的实例对象）所属类（即LoginView）中的get方法，dispatch函数中的handler(request, *args, **kwargs)表示执行LoginView类中的get方法，其执行结果就是dispatch的执行结果，也就是请求url对应view函数的执行结果，最后将结果返回给用户。

四 . 介绍个工具

postman 工具介绍 :

我们通过postman来模拟用户请求，简单方便，不再需要使用浏览器来发请求了。

安装postman

从POSTMAN官网下载之后安装即可。

发送get请求

请看下面的图片：

如图所示，在下拉框中选择GET方式发送请求，在地址栏输入请求url，然后点击send发送即可发送GET请求到后端服务器。

以urlencoded协议发送post请求

请看下图：

选择POST，输入地址，然后在下面的选项框中选择Body，之后选择x-www-form-urlencoded协议，输入key和value，点击Send，即可以urlencoded方式发送post请求，并且在最下面的提示框中可以查看到服务器返回的信息。

以json协议发送post请求

最后，请看下图，以Json协议发送POST请求：

前面都一致，在Body框中，选择raw选项，然后选择application/json，最后输入Json格式的数据，点击Send即可以Json协议发送POST请求。

五 . 知识点补充

1 . 若类中有装饰器函数,那么类加载的时候,装饰器函数就会执行,代码如下 :

class Person(object):
@classmethod          # 相当于 sleepping = classmethod(sleepping)
　　def sleepping(cls):
　　　　print("Jihong is sleepping")

　　print(sleepping)  # 加载类时执行，结果<classmethod object at 0x000001F2C29C8198>

　　注意 : 类中直接 print 语句会执行打印输出结果,而函数只有调用时才会执行,如下 :

def func():
　　print('hello world')  # 函数func加载不会执行打印，只有调用即func()才会执行打印

2 . __dict__方法 :

class Person(object):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def sing(self):
        print('I am singing')

p1 = Person('alex', 18)
print(p1.__dict__)     # {'name': 'alex', 'age': 18}
print(Person.__dict__)
# {'__module__': '__main__', '__init__': <function Person.__init__ at 0x0000021E1A46A8C8>,
'sing': <function Person.sing at 0x0000021E1A46A950>,
'__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>,
'__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>,
'__doc__': None}

　　总结：

　　　　对象.__dict__ 返回对象的所有成员字典；

　　　　类.__dict__ 返回类的所有成员字典；

　　　　我们可以通过（对象.name）取出成员，字典没有这种取值方式，使用对象.name的本质是执行类中的__getitem__方法。

3、现在有如下两个需求：

# 需求一：计算add函数的执行时间（不重写add函数的前提下）
def add(x, y):
　　return x+y

# 解决方式：装饰器
def outer(func):
　　def inner(*args, **kwargs):
　　　　import time
　　　　start_time = time.time()
　　　　ret = func(*args, **kwargs)
　　　　end_time = time.time()
　　　　print(end_time - start_time)
　　return inner

@outer
def add(x, y):
　　return x+y

# 需求二：扩展类中函数的功能（在不重写Father类的前提下）
class Father(object):
　　def show(self):
　　　　print('father show is excuted')

father = Father()
father.show()

# 解决方式：重新写一个类，继承Father类，重写show(),super()调用
class Son(Father):
　　def show(self):
　　　　print('son show is excuted')
　　　　super().show()

son = Son()
son.show()

　　总结：

　　　　面向过程的方式对程序进行功能扩展

　　　　　　- 装饰器

　　　　面向对象的方式对程序功能进行扩展

　　　　　　- 类的继承

　　　　　　- 方法重写

　　　　　　- super()