restful API

1. 什么是REST

• REST与技术无关，代表的是一种软件架构风格，REST是Representational State Transfer的简称，中文翻译为“表征状态转移”
• REST从资源的角度类审视整个网络，它将分布在网络中某个节点的资源通过URL进行标识，客户端应用通过URL来获取资源的表征，获得这些表征致使这些应用转变状态
• 所有的数据，不过是通过网络获取的还是操作（增删改查）的数据，都是资源，将一切数据视为资源是REST区别与其他架构风格的最本质属性
• 对于REST这种面向资源的架构风格，有人提出一种全新的结构理念，即：面向资源架构（ROA：Resource Oriented Architecture）

2. REST API 

 一、协议

API与用户的通信协议，总是使用HTTPs协议。

二、域名

应该尽量将API部署在专用域名之下。

https://api.example.com

如果确定API很简单，不会有进一步扩展，可以考虑放在主域名下。　　

https://example.org/api/

三、版本（Versioning）

应该将API的版本号放入URL。

https://api.example.com/v1/

另一种做法是，将版本号放在HTTP头信息中，但不如放入URL方便和直观。Github采用这种做法。

四、路径（Endpoint）

路径又称"终点"（endpoint），表示API的具体网址。

在RESTful架构中，每个网址代表一种资源（resource），所以网址中不能有动词，只能有名词，而且所用的名词往往与数据库的表格名对应。一般来说，数据库中的表都是同种记录的"集合"（collection），所以API中的名词也应该使用复数。

举例来说，有一个API提供动物园（zoo）的信息，还包括各种动物和雇员的信息，则它的路径应该设计成下面这样。

https://api.example.com/v1/zoos
https://api.example.com/v1/animals
https://api.example.com/v1/employees

五、HTTP动词

对于资源的具体操作类型，由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有下面五个（括号里是对应的SQL命令）。

GET（SELECT）：从服务器取出资源（一项或多项）。
POST（CREATE）：在服务器新建一个资源。
PUT（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变后的完整资源）。
PATCH（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变的属性）。
DELETE（DELETE）：从服务器删除资源。

还有两个不常用的HTTP动词。

HEAD：获取资源的元数据。
OPTIONS：获取信息，关于资源的哪些属性是客户端可以改变的。

下面是一些例子。

GET /zoos：列出所有动物园
POST /zoos：新建一个动物园
GET /zoos/ID：获取某个指定动物园的信息
PUT /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的全部信息）
PATCH /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的部分信息）
DELETE /zoos/ID：删除某个动物园
GET /zoos/ID/animals：列出某个指定动物园的所有动物
DELETE /zoos/ID/animals/ID：删除某个指定动物园的指定动物

六、过滤信息（Filtering）

如果记录数量很多，服务器不可能都将它们返回给用户。API应该提供参数，过滤返回结果。

下面是一些常见的参数。

?limit=10：指定返回记录的数量
?offset=10：指定返回记录的开始位置。
?page=2&per_page=100：指定第几页，以及每页的记录数。
?sortby=name&order=asc：指定返回结果按照哪个属性排序，以及排序顺序。
?animal_type_id=1：指定筛选条件

参数的设计允许存在冗余，即允许API路径和URL参数偶尔有重复。比如，GET /zoo/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。

七、状态码（Status Codes）

服务器向用户返回的状态码和提示信息，常见的有以下一些（方括号中是该状态码对应的HTTP动词）。

200 OK - [GET]：服务器成功返回用户请求的数据，该操作是幂等的（Idempotent）。
201 CREATED - [POST/PUT/PATCH]：用户新建或修改数据成功。
202 Accepted - [*]：表示一个请求已经进入后台排队（异步任务）
204 NO CONTENT - [DELETE]：用户删除数据成功。
400 INVALID REQUEST - [POST/PUT/PATCH]：用户发出的请求有错误，服务器没有进行新建或修改数据的操作，该操作是幂等的。
401 Unauthorized - [*]：表示用户没有权限（令牌、用户名、密码错误）。
403 Forbidden - [*] 表示用户得到授权（与401错误相对），但是访问是被禁止的。
404 NOT FOUND - [*]：用户发出的请求针对的是不存在的记录，服务器没有进行操作，该操作是幂等的。
406 Not Acceptable - [GET]：用户请求的格式不可得（比如用户请求JSON格式，但是只有XML格式）。
410 Gone -[GET]：用户请求的资源被永久删除，且不会再得到的。
422 Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 当创建一个对象时，发生一个验证错误。
500 INTERNAL SERVER ERROR - [*]：服务器发生错误，用户将无法判断发出的请求是否成功。

状态码的完全列表参见这里。

八、错误处理（Error handling）

如果状态码是4xx，就应该向用户返回出错信息。一般来说，返回的信息中将error作为键名，出错信息作为键值即可。

{
    error: "Invalid API key"
}

九、返回结果

针对不同操作，服务器向用户返回的结果应该符合以下规范。

GET /collection：返回资源对象的列表（数组）
GET /collection/resource：返回单个资源对象
POST /collection：返回新生成的资源对象
PUT /collection/resource：返回完整的资源对象
PATCH /collection/resource：返回完整的资源对象
DELETE /collection/resource：返回一个空文档

十、Hypermedia API

RESTful API最好做到Hypermedia，即返回结果中提供链接，连向其他API方法，使得用户不查文档，也知道下一步应该做什么。

比如，当用户向api.example.com的根目录发出请求，会得到这样一个文档。

{"link": {
  "rel":   "collection https://www.example.com/zoos",
  "href":  "https://api.example.com/zoos",
  "title": "List of zoos",
  "type":  "application/vnd.yourformat+json"
}}

上面代码表示，文档中有一个link属性，用户读取这个属性就知道下一步该调用什么API了。rel表示这个API与当前网址的关系（collection关系，并给出该collection的网址），href表示API的路径，title表示API的标题，type表示返回类型。

Hypermedia API的设计被称为HATEOAS。Github的API就是这种设计，访问api.github.com会得到一个所有可用API的网址列表。

{
  "current_user_url": "https://api.github.com/user",
  "authorizations_url": "https://api.github.com/authorizations",
  // ...
}

从上面可以看到，如果想获取当前用户的信息，应该去访问api.github.com/user，然后就得到了下面结果。

{
  "message": "Requires authentication",
  "documentation_url": "https://developer.github.com/v3"
}

上面代码表示，服务器给出了提示信息，以及文档的网址。　　

十一、其他

（1）API的身份认证应该使用OAuth 2.0框架。

（2）服务器返回的数据格式，应该尽量使用JSON，避免使用XML。

　　

3. REST API 接口开发

按照规则，不借助任何框架，根据不同的请求方式做出不同的处理，并且返回内容以及相应状态码

url(r'^servers.html$', views.servers),
url(r'^servers/(d+).html$', views.servers_detail),

# http://127.0.0.1:8000/api/servers.html GET:   获取服务器列表
# http://127.0.0.1:8000/api/servers.html POST:  创建服务器
# http://127.0.0.1:8000/api/servers/1.html GET: 获取单条信息
# http://127.0.0.1:8000/api/servers/1.html DELETE: 删除单条信息
# http://127.0.0.1:8000/api/servers/1.html PUT: 更新
from django.http import JsonResponse
def servers(request):
    if request.method == 'GET':
        v = models.Server.objects.values('id','hostname')
        server_list = list(v)
        return JsonResponse(server_list,safe=False)
    elif request.method == 'POST':
        # request.POST.get('...')
        # models.Server.objects.create(。。。。、)
        return JsonResponse(status=201)

def servers_detail(request,nid):
    if request.method == 'GET':
        obj = models.Server.objects.filter(id=nid).first()
        return HttpResponse('...')
    elif request.method == "DELETE":
        models.Server.objects.filter(id=nid).delete()
        return HttpResponse()
    elif request.method == 'PUT':
        request.body
        models.Server.objects.filter(id=nid).update()

4. 什么是 Django REST framework？

Django REST framework是一个基于Django开发的app，用于快速搭建REST API。

安装：

pip3 install djangorestframework

a. 快速使用

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'rest_framework',
]

from rest_framework import routers
from . import views


router = routers.DefaultRouter()
router.register(r'users', views.UserInfoViewSet)

urlpatterns = [
    url(r'^', include(router.urls)),
]

from rest_framework import viewsets
from . import models
from . import serializers

# ########### 1. 基本处理方式 ###########

class UserInfoViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    """
    API endpoint that allows users to be viewed or edited.
    """
    queryset = models.UserInfo.objects.all().order_by('-id')
    serializer_class = serializers.UserInfoSerializer

from rest_framework import serializers
from . import models

class UserInfoSerializer(serializers.HyperlinkedModelSerializer):
    class Meta:
        model = models.UserInfo
        # fields = ('id', 'username', 'pwd','ug') # fields = '__all__'
        exclude = ('ug',)
        depth = 1  # 0<=depth<=10

PS：最终访问路径

[GET]          http://127.0.0.1:8000/api/users/
[POST]         http://127.0.0.1:8000/api/users/
[GET]          http://127.0.0.1:8000/api/users/7/
[PUT]          http://127.0.0.1:8000/api/users/7/
[DELETE]       http://127.0.0.1:8000/api/users/7/

b. 基于CBV

from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import admin
from . import views

urlpatterns = [
    url(r'^users/$', views.UserList.as_view()),
    url(r'^users/(?P<pk>[0-9]+)/$', views.UserDetail.as_view()),
]

from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.response import Response
from rest_framework.request import Request
from rest_framework.parsers import JSONParser
from . import models
from . import serializers


class UserList(APIView):
    def get(self, request, *args, **kwargs):
        user_list = models.UserInfo.objects.all()
        serializer = serializers.MySerializer(instance=user_list, many=True)
        return Response(serializer.data)

    def post(self, request, *args, **kwargs):
        data = JSONParser().parse(request)
        serializer = serializers.MySerializer(data=data)
        if serializer.is_valid():
            # print(serializer.data)
            # print(serializer.errors)
            # print(serializer.validated_data)
            # 如果有instance，则执行update方法；否则，执行create
            serializer.save()
            return Response(serializer.data, status=201)
        return Response(serializer.errors, status=400)


class UserDetail(APIView):
    def get(self, request, *args, **kwargs):
        obj = models.UserInfo.objects.filter(pk=kwargs.get('pk')).first()
        serializer = serializers.MySerializer(obj)
        return Response(serializer.data)

    def delete(self, request, *args, **kwargs):
        obj = models.UserInfo.objects.filter(pk=kwargs.get('pk')).first()
        obj.delete()
        return Response(status=204)

    def put(self, request, *args, **kwargs):
        data = JSONParser().parse(request)
        obj = models.UserInfo.objects.filter(pk=kwargs.get('pk')).first()
        serializer = serializers.MySerializer(obj, data=data)
        if serializer.is_valid():
            serializer.save()
            return Response(serializer.data)
        return Response(serializer.errors, status=400)

from rest_framework import serializers
from rest_framework.exceptions import ValidationError
from . import models


class MySerializer(serializers.Serializer):
    id = serializers.IntegerField(read_only=True)
    username = serializers.CharField(required=False, allow_blank=True, max_length=100)
    pwd = serializers.CharField()

    def validate_username(self, value):
        if value == '中国':
            raise ValidationError('用户名中存在敏感字符')
        return value

    def validate_pwd(self, value):
        print(value)
        return value

    def validate(self, attrs):
        print(attrs)
        return attrs

    def create(self, validated_data):
        """
        当执行save方法时，自动调用。instance未传值
        :param validated_data:
        :return:
        """
        print(validated_data)
        return models.UserInfo.objects.create(**validated_data)

    def update(self, instance, validated_data):
        """
        当执行save方法时，自动调用。instance传值
        :param instance:
        :param validated_data:
        :return:
        """
        instance.username = validated_data.get('username', instance.username)
        instance.save()
        return instance

c. 基于CBV

from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import admin
from . import views

urlpatterns = [
    url(r'^users/$', views.user_list),
    url(r'^users/(?P<pk>[0-9]+)/$', views.user_detail),
]

from django.http import JsonResponse,HttpResponse
from rest_framework.response import Response
from rest_framework.parsers import JSONParser
from rest_framework.decorators import api_view
from .serializers import MySerializer
from . import models

@api_view(['GET',"POST"])
def user_list(request):
    """
    List all code snippets, or create a new snippet.
    """
    if request.method == 'GET':
        user_list = models.UserInfo.objects.all()
        serializer = MySerializer(user_list,many=True)
        return Response(serializer.data)

    elif request.method == 'POST':
        data = JSONParser().parse(request)
        serializer = MySerializer(data=data)
        if serializer.is_valid():
            print(serializer.data)
            print(serializer.errors)
            print(serializer.validated_data)
            # 如果有instance，则执行update方法；否则，执行create
            serializer.save()
            return Response(serializer.data, status=201)
        return Response(serializer.errors, status=400)

@api_view(['GET',"POST","PUT"])
def user_detail(request, pk):
    """
    Retrieve, update or delete a code snippet.
    """

    obj = models.UserInfo.objects.filter(pk=pk).first()
    if not obj:
        return HttpResponse(status=404)

    if request.method == 'GET':
        serializer = MySerializer(obj)
        # return JsonResponse(serializer.data,json_dumps_params={'ensure_ascii':False},content_type='application/json;charset=utf-8')
        return Response(serializer.data)

    elif request.method == 'PUT':
        data = JSONParser().parse(request)
        serializer = MySerializer(obj, data=data)
        if serializer.is_valid():
            serializer.save()
            return Response(serializer.data)
        return Response(serializer.errors, status=400)

    elif request.method == 'DELETE':
        obj.delete()
        return Response(status=204)

from rest_framework import serializers
from rest_framework.exceptions import ValidationError
from . import models


class MySerializer(serializers.Serializer):
    id = serializers.IntegerField(read_only=True)
    username = serializers.CharField(required=False, allow_blank=True, max_length=100)
    pwd = serializers.CharField()

    def validate_username(self, value):
        if value == '中国':
            raise ValidationError('用户名中存在敏感字符')
        return value

    def validate_pwd(self, value):
        print(value)
        return value

    def validate(self, attrs):
        print(attrs)
        return attrs

    def create(self, validated_data):
        """
        当执行save方法时，自动调用。instance未传值
        :param validated_data:
        :return:
        """
        print(validated_data)
        return models.UserInfo.objects.create(**validated_data)

    def update(self, instance, validated_data):
        """
        当执行save方法时，自动调用。instance传值
        :param instance:
        :param validated_data:
        :return:
        """
        instance.username = validated_data.get('username', instance.username)
        instance.save()
        return instance

d. 权限控制

REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': [
        'permissi.MyPermission',
    ]
}

class MyPermission(object):
    """
    A base class from which all permission classes should inherit.
    """

    def has_permission(self, request, view):
        """
        Return `True` if permission is granted, `False` otherwise.
        """

        return True

    def has_object_permission(self, request, view, obj):
        return True