Django REST Framework DRF后端开发

什么是DRF

DRF是一个Python语言，能快速写出REST风格api的开发框架，并可以自动生成上图所示的管理界面。

优点

Python语言简洁，代码量少，有许多middleware方便开发，易于理解

缺点

不适合体量特别大的项目
国内普及度不如java项目，可能需要自己踩坑自己填坑

环境安装
1.1 安装新版本Python
1.2 安装数据库
1.3 安装DRF
1.4 安装常用轮子
项目管理
2.1 创建项目
2.2 创建app
2.3 修改设置
代码编写
3.1 创建模型
3.2 模型迁移至数据库
3.3 模型序列化
3.4 接口Views
3.4 路由Routers
发布上线
5.1 测试
5.2 正式发布
进阶
5.1 搜索
5.2 前端传参过滤
5.3 前端传参排序
5.4 viewsets的更多功能
5.5 鉴权
可能遇到的问题
6.1 跨域
6.2 静态文件无法读取

1.1 安装新版本Python

# 查看python版本
$ python -V

建议安装最新版，看网上有些方法装下来的python版本也不是最新的，可以去官网查看最新版安装链接，下载后解压，安装。

# 下载
$ wget https://www.python.org/ftp/python/3.8.3/Python-3.8.3.tgz
# 解压
$ tar zxvf Python-3.8.3.tgz
$ cd Python-3.8.3/  
# 配置
# ./configure
$ ./configure prefix=/usr/local/python3 --enable-optimizations
# 安装
$ make && make install
# 修改环境变量
$ export PATH=$PATH:/usr/local/python3/bin/
# 查看python版本
$ python3 -V
# pip是python的包管理软件，如果没有的话需安装
$ yum -y install python-pip

1.2 安装数据库

mySQL等主流数据库都是支持的， DRF默认用SQLite作为数据库，这里也用SQLite做演示

# 安装SQLite
$ yum install sqlite-devel

1.3 安装Django

(optional)为了使包配置独立于其他的项目，可以创建一个虚拟环境

$ python3 -m venv env
$ source env/bin/activate

要退出虚拟环境，在任意地方deactivate即可

$ deactivate

# 安装Django
$ pip install django
# 安装DRF
$ pip install djangorestframework

1.4 安装常用轮子

$ pip install requests
$ pip install django-filter
$ pip install django-url-filter

2.1 创建项目

# 创建项目
$ django-admin startproject 项目名

2.2 创建app

DRF上project是用来承载各个app，所谓app可以理解为一个个大的功能块，所以需要再创建一个app

# 创建app
$ python manage.py startapp forum

2.3 修改设置

打开根目录下的settings.py

# 修改INSTALLED_APPS
INSTALLED_APPS = [
    ...
    'rest_framework',
    'forum', # 刚创建的app
    'django_filters', # 筛选用
    'requests', # 网络请求用
]
# 修改时区
TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'
# 添加下面的设置
REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_FILTER_BACKENDS': ['django_filters.rest_framework.DjangoFilterBackend'],
    'DEFAULT_PAGINATION_CLASS':  'rest_framework.pagination.PageNumberPagination', # 默认分页类
    'PAGE_SIZE': 10,  # 每页数目
}

3.1 创建模型

在项目文件夹下，修改models.py

# models.py
class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100, default='')
    content = models.TextField(default='')
    created = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    last_modify_date = models.DateTimeField(auto_now=True)
    author = models.TextField()
    dingId = models.TextField(default='lost')
    avatar = models.TextField(default='0')
    comments = models.IntegerField(default=0)
    reports = models.IntegerField(default=0)
    deleted = models.BooleanField(default=False)

    class Meta:
        db_table = 'article'

3.2 模型迁移至数据库

迁移是在代码中写好model后，终端上执行下面的语句，会自动在数据库中同步对应的字段

$ python manage.py makemigration
$ python manage.py migrate
# 将会在SQLite建立名为article的表，并有model上定义的字段

3.3 模型序列化

# serializers.py
from rest_framework import serializers
from forum.models import Article
class ArticleSerializer(serializers.ModelSerializer):

    class Meta:
        model = Article
        fields = '__all__' 
        # fields = ('id', 'title', 'content', 'last_modify_date', 'created')

3.4 接口Views

DRF提供了viewsets，下面的4行代码，就实现了文章列表的增删改查

# views.py
from forum.models import Article
from rest_framework import viewsets
class ArticleViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Article.objects.all()
    serializer_class = ArticleSerializer

3.4 路由Routers

viewsets 写好后，为了使前端能够访问，需要在项目下url.py中配置供前端访问的路径

# urls.py
from rest_framework.routers import DefaultRouter
from forum import views


forumPrefix = 'api/forum/'
forumRouter = DefaultRouter()
forumRouter.register('article', views.ArticleViewSet)


urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path(forumPrefix, include(forumRouter.urls)),
]

4.1 测试发布

根目录下运行：

$ python manage.py runserver

Validating models...

0 errors found
Development server is running at http://127.0.0.1:8000/
Quit the server with CONTROL-C.

看到http://127.0.0.1:8000/的话就证明没问题了，把这个地址复制到浏览器，就可以看到管理文章开头的管理界面，前端需要调用的话只需拼上前面urls.py中写好的path即可，如http://127.0.0.1:8000/api/forum/article。

4.1 正式发布

正式发布时，settings.py文件中Debug是要改为false的，否则系统会把所有的请求缓存到内存上，造成进程占用的内存越来越大，而debug=false后，由于静态文件安全性考虑，DRF管理界面css样式就获取不到了，可以临时先通过 --insecure解决

# settings.py
DEBUG = False

$ nohup python3 manage.py runserver --insecure 0.0.0.0:8000 > out.log 2>&1 &
# 查看输出
$ tail -f out.log

至此，这已经是一个完整的并跑起来的后端服务了，但仅这些肯定不够，DRF能做的事情也还有很多

5.1 搜索

# views
    search_fields = ['id', 'title', 'content']

5.2 前端传参过滤

# views
from url_filter.integrations.drf import DjangoFilterBackend


class ArticleViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Article.objects.all()
    serializer_class = ArticleSerializer

    filter_backends = [DjangoFilterBackend]
    filter_fields = ['selected', 'deleted', 'reports', 'type']

比如我想筛选用户A点赞数为5到10的文章，前端可以直接把筛选条件拼在url后，十分好用！

.../forum/articles/?author=A&likes__range=5,10

详细的使用说明在：https://django-url-filter.readthedocs.io/en/latest/

5.3 前端传参排序

# views
from rest_framework import filters
class ArticleViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Article.objects.all()
    serializer_class = ArticleSerializer

    filter_backends = [filters.OrderingFilter, DjangoFilterBackend]
    filter_fields = ['selected', 'deleted', 'reports', 'type']
    ordering_fields = ('id', 'created', 'last_modify_date')

比如要按创建时间倒序排列

.../forum/articles/?ordering=-create

真好用！详细说明在：https://www.django-rest-framework.org/api-guide/filtering/

5.4 用@action为viewsets添加更多功能

class ArticleViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Article.objects.all()
    serializer_class = ArticleSerializer

    filter_backends = [filters.OrderingFilter, DjangoFilterBackend, filters.SearchFilter]
    ordering_fields = ('id', 'created', 'last_modify_date')
    filter_fields = ['selected', 'deleted', 'reports', 'type']
    search_fields = ['id', 'title', 'content']
    permission_classes = [permissions.IsAuthenticatedOrReadOnly]

    @action(detail=True, method=['GET'])
    # detail=False时，对所有集合产生效果，method默认为GET可省略
    def like(self, request, pk=None):
        article = self.get_object()
        article.likes += 1
        article.save()
        return Response(article.likes)

修改viewset的CURD方法

class UserViewSet(viewsets.ViewSet):
  
    def list(self, request):
        pass

    def create(self, request):
        pass

    def retrieve(self, request, pk=None):
        pass

    def update(self, request, pk=None):
        pass

    def partial_update(self, request, pk=None):
        pass

    def destroy(self, request, pk=None):
        pass

5.5 鉴权 Simple JWT

安装Simple JWT

$ pip install djangorestframework-simplejwt

在setting中添加默认鉴权类

REST_FRAMEWORK = {
    ...
    'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': (
        ...
        'rest_framework_simplejwt.authentication.JWTAuthentication',
    )
    ...
}

在urls.py添加对外接口

from rest_framework_simplejwt.views import (
    TokenObtainPairView,
    TokenRefreshView,
)

urlpatterns = [
    ...
    path('api/token/', TokenObtainPairView.as_view(), name='token_obtain_pair'),
    path('api/token/refresh/', TokenRefreshView.as_view(), name='token_refresh'),
    ...
]

用curl获取token

curl \
  -X POST \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"username": "davidattenborough", "password": "boatymcboatface"}' \
  http://localhost:8000/api/token/

...
{
  "access":"eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX3BrIjoxLCJ0b2tlbl90eXBlIjoiYWNjZXNzIiwiY29sZF9zdHVmZiI6IuKYgyIsImV4cCI6MTIzNDU2LCJqdGkiOiJmZDJmOWQ1ZTFhN2M0MmU4OTQ5MzVlMzYyYmNhOGJjYSJ9.NHlztMGER7UADHZJlxNG0WSi22a2KaYSfd1S-AuT7lU",
  "refresh":"eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX3BrIjoxLCJ0b2tlbl90eXBlIjoicmVmcmVzaCIsImNvbGRfc3R1ZmYiOiLimIMiLCJleHAiOjIzNDU2NywianRpIjoiZGUxMmY0ZTY3MDY4NDI3ODg5ZjE1YWMyNzcwZGEwNTEifQ.aEoAYkSJjoWH1boshQAaTkf8G3yn0kapko6HFRt7Rh4"
}

返回的两个token，access默认5分钟过期，过期后用refresh刷新，refresh默认1天过期，可以在settings修改过期时间

# Django project settings.py

from datetime import timedelta

...

SIMPLE_JWT = {
    'ACCESS_TOKEN_LIFETIME': timedelta(minutes=5),
    'REFRESH_TOKEN_LIFETIME': timedelta(days=1)
}

详细使用方法：
https://django-rest-framework-simplejwt.readthedocs.io/en/latest/getting_started.html

6.1 跨域

在app下新建middlewares.py

# middlewares.py
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin


class MiddleWare(MiddlewareMixin):
    def process_response(self, request, response):
        response['Access-Control-Allow-Origin'] = "*"
        if request.method == 'OPTIONS':
            response['Access-Control-Allow-Methods'] = "POST, GET, DELETE, OPTIONS, DELETE"
            response['Access-Control-Max-Age'] = 1728000
            response["Access-Control-Allow-Headers"] = "Content-Type, x-requested-with"
            return response

        return response

修改settings

# settings.py
MIDDLEWARE = [
    ...
    'forum.middlewares.MiddleWare',
]

6.2 静态文件无法读取

前面在正式发布时，添加了--insecure，这样做是不安全的，如过去掉的话会造成管理页面css读取不到的问题。https://docs.djangoproject.com/en/3.0/ref/contrib/staticfiles/#module-django.contrib.staticfiles

我看了半天，最后的处理方法是发布前collectstatic收集静态文件，把整个文件夹丢到服务器上，修改setting里STATIC_URL为服务器上文件夹存放的目录

// 收集静态文件
$ python3 manage.py collectstatic