RESTful API

一、 什么是RESTful 

• REST與技術無關，代表的是一種軟件架構風格，REST是Representational State Transfer的簡稱，中文翻譯為“表征狀態轉移”
• REST從資源的角度類審視整個網絡，它將分布在網絡中某個節點的資源通過URL進行標識，客戶端應用通過URL來獲取資源的表征，獲得這些表征致使這些應用轉變狀態
• 所有的數據，不管是通過網絡獲取的還是操作數據庫獲得（增刪改查）的數據，都是資源，將一切數據視為資源是REST區別與其他架構風格的最本質屬性
• 對於REST這種面向資源的架構風格，有人提出一種全新的結構理念，即：面向資源架構（ROA：Resource Oriented Architecture）
  • 對互聯網上的任意東西都視為資源，他認為一個url就是一個資源 比如：http://www.xxx.com/get_user/

二、了解什么是API

1、什么是API？

答：API就是接口，提供的url。接口有兩個用途：

• - 為別人提供服務
• - 前后端分離，一個寫vue，一個寫后端，他們之間都是通過ajax請求

三、RESTful API設計

網絡應用程序，分為前端和后端兩個部分。當前的發展趨勢，就是前端設備層出不窮（手機、平板、桌面電腦、其他專用設備......）。

因此，必須有一種統一的機制，方便不同的前端設備與后端進行通信。這導致API構架的流行，甚至出現"API First"的設計思想。RESTful API是目前比較成熟的一套互聯網應用程序的API設計理論。

那么先來簡單了解一下

1、協議

API與用戶的通信協議，總是使用HTTPs協議。

2、域名

有兩種方式

方式一： 盡量將API部署在專用域名（會存在跨域問題）

https://api.example.com

方式二：如果確定API很簡單，不會有進一步擴展，可以考慮放在主域名下。

https://example.org/api/

3、版本（Versioning）

應該將API的版本號放入URL。

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

另一種做法是，將版本號放在HTTP頭信息中，但不如放入URL方便和直觀。Github采用這種做法。

4、路徑（Endpoint）

路徑又稱"終點"（endpoint），表示API的具體網址。

在RESTful架構中，每個網址代表一種資源（resource），所以網址中不能有動詞，只能有名詞，而且所用的名詞往往與數據庫的表格名對應。一般來說，數據庫中的表都是同種記錄的"集合"（collection），所以API中的名詞也應該使用復數。

舉例來說，有一個API提供動物園（zoo）的信息，還包括各種動物和雇員的信息，則它的路徑應該設計成下面這樣。

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

5、HTTP動詞

對於資源的具體操作類型，由HTTP動詞表示。

常用的HTTP動詞有下面五個（括號里是對應的SQL命令）。

GET（SELECT）：從服務器取出資源（一項或多項）。即獲取數據
POST（CREATE）：在服務器新建一個資源。 即添加數據
PUT（UPDATE）：在服務器更新資源（客戶端提供改變后的完整資源）。即更新數據
PATCH（UPDATE）：在服務器更新資源（客戶端提供改變的屬性）。即更新數據
DELETE（DELETE）：從服務器刪除資源  。即刪除數據

還有兩個不常用的HTTP動詞。

HEAD：獲取資源的元數據。
OPTIONS：獲取信息，關於資源的哪些屬性是客戶端可以改變的。

下面是一些例子：

GET /zoos：列出所有動物園
POST /zoos：新建一個動物園
GET /zoos/ID：獲取某個指定動物園的信息
PUT /zoos/ID：更新某個指定動物園的信息（提供該動物園的全部信息）
PATCH /zoos/ID：更新某個指定動物園的信息（提供該動物園的部分信息）
DELETE /zoos/ID：刪除某個動物園
GET /zoos/ID/animals：列出某個指定動物園的所有動物
DELETE /zoos/ID/animals/ID：刪除某個指定動物園的指定動物

6、過濾信息（Filtering）

如果記錄數量很多，服務器不可能都將它們返回給用戶。API應該提供參數，過濾返回結果。

下面是一些常見的參數。

?limit=10：指定返回記錄的數量
?offset=10：指定返回記錄的開始位置。
?page=2&per_page=100：指定第幾頁，以及每頁的記錄數。
?sortby=name&order=asc：指定返回結果按照哪個屬性排序，以及排序順序。
?animal_type_id=1：指定篩選條件

參數的設計允許存在冗余，即允許API路徑和URL參數偶爾有重復。比如，GET /zoo/ID/animals 與 GET /animals?zoo_id=ID 的含義是相同的。

7、狀態碼（status codes）

服務器向用戶返回的狀態碼和提示信息，常見的有以下一些（方括號中是該狀態碼對應的HTTP動詞）。

200 OK - [GET]：服務器成功返回用戶請求的數據，該操作是冪等的（Idempotent）。
201 CREATED - [POST/PUT/PATCH]：用戶新建或修改數據成功。
202 Accepted - [*]：表示一個請求已經進入后台排隊（異步任務）
204 NO CONTENT - [DELETE]：用戶刪除數據成功。
400 INVALID REQUEST - [POST/PUT/PATCH]：用戶發出的請求有錯誤，服務器沒有進行新建或修改數據的操作，該操作是冪等的。
401 Unauthorized - [*]：表示用戶沒有權限（令牌、用戶名、密碼錯誤）。
403 Forbidden - [*] 表示用戶得到授權（與401錯誤相對），但是訪問是被禁止的。
404 NOT FOUND - [*]：用戶發出的請求針對的是不存在的記錄，服務器沒有進行操作，該操作是冪等的。
406 Not Acceptable - [GET]：用戶請求的格式不可得（比如用戶請求JSON格式，但是只有XML格式）。
410 Gone -[GET]：用戶請求的資源被永久刪除，且不會再得到的。
422 Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 當創建一個對象時，發生一個驗證錯誤。
500 INTERNAL SERVER ERROR - [*]：服務器發生錯誤，用戶將無法判斷發出的請求是否成功。

狀態碼的完全列表參見這里。

8、錯誤處理（Error handling）

如果狀態碼是4xx，就應該向用戶返回出錯信息。一般來說，返回的信息中將error作為鍵名，出錯信息作為鍵值即可。

{
    error: "Invalid API key"
}

9、返回結果

針對不同操作，服務器向用戶返回的結果應該符合以下規范

GET /collection：返回資源對象的列表（數組）
GET /collection/resource：返回單個資源對象
POST /collection：返回新生成的資源對象
PUT /collection/resource：返回完整的資源對象
PATCH /collection/resource：返回完整的資源對象
DELETE /collection/resource：返回一個空文檔

10、Hypermedia API  超媒體API

RESTful API最好做到Hypermedia，即返回結果中提供鏈接，連向其他API方法，使得用戶不查文檔，也知道下一步應該做什么。

比如，當用戶向api.example.com的根目錄發出請求，會得到這樣一個文檔。

{"link": {
  "rel":   "collection https://www.example.com/zoos",  #表示這個API與當前網址的關系（collection關系，並給出該collection的網址）
  "href":  "https://api.example.com/zoos",  #API路徑
  "title": "List of zoos",  #API的標題
  "type":  "application/vnd.yourformat+json"  #返回類型
}}

Hypermedia API的設計被稱為HATEOAS。Github的API就是這種設計，訪問api.github.com會得到一個所有可用API的網址列表。

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

從上面可以看到，如果想獲取當前用戶的信息，應該去訪問api.github.com/user，然后就得到了下面結果。

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

四、基於Django實現API

方式一：FBV模式：

from django.contrib import admin

from django.conf.urls import url, include
from app01 import views
from app02 import views

urlpatterns = [
    url('admin/', admin.site.urls),
    # path('hosts/',views.HostView.as_view()),
    url('app02/', include('app02.urls'))
]

from app02 import views
from django.conf.urls import url
urlpatterns = [
    url('^users/', views.users),
    url('^user/(\d+)', views.user),


]

from django.shortcuts import render,HttpResponse

# Create your views here.
import json

def users(request):
    response = {'code':1000,'data':None}  #code用來表示狀態，比如1000代表成功，1001代表
    response['data'] = [
        {'name':'haiyan','age':22},
        {'name':'haidong','age':10},
        {'name':'haixiyu','age':11},
    ]
    return HttpResponse(json.dumps(response))  #返回多條數據

def user(request,pk):
    if request.method =='GET':
        return HttpResponse(json.dumps({'name':'haiyan','age':11}))  #返回一條數據
    elif request.method =='POST':
        return HttpResponse(json.dumps({'code':1111}))  #返回一條數據
    elif request.method =='PUT':
        pass
    elif request.method =='DELETE':
        pass

 

 

方式二：CBV模式

 from app02 import views
 from django.conf.urls import url
 urlpatterns = [
     url('^users/', views.UsersView.as_view()),
     url('^user/', views.UserView.as_view()),
 ]

from django.views import View
class UsersView(View):
    def get(self,request):
        response = {'code':1000,'data':None}
        response['data'] = [
            {'name': 'haiyan', 'age': 22},
            {'name': 'haidong', 'age': 10},
            {'name': 'haixiyu', 'age': 11},
        ]
        return HttpResponse(json.dumps(response),stutas=200)

class UserView(View):
    def get(self,request,pk):
        return HttpResponse(json.dumps({'name':'haiyan','age':11}))  #返回一條數據
    def post(self,request,pk):
        return HttpResponse(json.dumps({'code':1111}))  #返回一條數據
    def put(self,request,pk):
        pass
    def delete(self,request,pk):
        pass

基於django實現的API許多功能都需要我們自己開發，這時候djangorestframework就給我們提供了方便，直接基於它來返回數據，總之原理都是一樣的，就是給一個接口也就是url，讓前端的人去請求這個url去獲取數據，在頁面上顯示出來。這樣也就達到了前后端分離的效果。下面我們來看看基於Django Rest Framework框架實現

五、基於Django Rest Framework框架實現

1、自定義認證規則 

詳見鏈接

class MyAuthtication(BasicAuthentication):
    def authenticate(self, request):
        token = request.query_params.get('token')  #注意是沒有GET的，用query_params表示
        if token == 'zxxzzxzc':
            return ('uuuuuu','afsdsgdf') #返回user，auth
        raise APIException('認證錯誤')

class UserView(APIView):
    authentication_classes = [MyAuthtication,]
    def get(self,request,*args,**kwargs):
        print(request.user)
        print(request.auth)
        return Response('用戶列表')

2、應用：

主要是做Token驗證  url中as_view里面調用了dispatch方法。

可以有兩種方式

局部使用

from app01 import views
from django.conf.urls import url
urlpatterns = [
    # django rest framework
    url('^hosts/', views.HostView.as_view()),
    url(r'^auth/', views.AuthView.as_view()),
]

from django.shortcuts import render,HttpResponse
# Create your views here.
from rest_framework.views import  APIView
from rest_framework.views import Request
from rest_framework.authentication import SessionAuthentication
from rest_framework.authentication import BaseAuthentication, BasicAuthentication
from rest_framework.parsers import JSONParser
from rest_framework.negotiation import  DefaultContentNegotiation
from rest_framework.exceptions import APIException
from app01 import models
from rest_framework.response import Response  #友好的顯示返回結果



class AuthView(APIView):
    #auth登錄頁面不需要驗證，可設置
    authentication_classes = []  #登錄頁面不需要認證
    def get(self,request):
        '''
        接收用戶名和密碼
        :param request:
        :return:
        '''
        ret = {'code':1000,'msg':None}
        user = request.query_params.get('username')

        pwd = request.query_params.get('password')
        print(user,pwd)
        obj = models.UserInfo.objects.filter(username=user,password=pwd).first()
        print(obj)
        if not obj :
            ret['code'] = 1001
            ret['msg'] = '用戶名或者密碼錯誤'
            return Response(ret)
        #創建隨機字符串
        import time
        import hashlib
        ctime = time.time()
        key = '%s|%s'%(user,ctime)
        m = hashlib.md5()
        m.update(key.encode('utf-8'))
        token = m.hexdigest()

        #保存數據
        obj.token = token
        obj.save()

        ret['token'] = token
        return Response(ret)

class HostView(APIView):
    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return super().dispatch(request, *args, **kwargs)

    # authentication_classes = [MyAuthtication]

    def get(self,request,*args,**kwargs):
        print(request.user,'dddddddddddffffff')
        print(request.auth,'dddddddddd')
        #原來的request，django.core.handlers.wsgi.WSGIRequest
        #現在的request ,rest_framework.request.Request
        # print(request)
        authentication_classes = [SessionAuthentication,BaseAuthentication]
        # print(self.authentication_classes)  # [<class 'rest_framework.authentication.SessionAuthentication'>,
                                            #  <class 'rest_framework.authentication.BasicAuthentication'>]
        return HttpResponse('GET請求的響應內容')

    def post(self,request,*args,**kwargs):
        pass
        # try:
        #     try :
        #         current_page = request.POST.get("page")
        #
        #         current_page = int(current_page)
        #         int("asd")
        #     except ValueError as e:
        #         print(e)
        #         raise #如果有raise說明自己處理不了了，就交給下面的一個去捕捉了
        # except Exception as e:
        #     print("OK")


        return  HttpResponse('post請求的響應內容')

    def put(self, request, *args, **kwargs):
        return HttpResponse('put請求的響應內容')

全局使用

#注冊認證類
REST_FRAMEWORK = {
    'UNAUTHENTICATED_USER': None,
    'UNAUTHENTICATED_TOKEN': None,  #將匿名用戶設置為None
    "DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES": [
        "app01.utils.MyAuthentication",
    ],
}

from  rest_framework.authentication import BaseAuthentication
from rest_framework.exceptions import APIException
from app02 import models


class MyAuthentication(BaseAuthentication):
    def authenticate(self, request):
        token=request.query_params.get('token')
        print(token)
        obj=models.UserInfo.objects.filter(token=token).first()
        print(obj)
        if obj:
            return (obj.username,obj)
        raise  APIException('沒有通過驗證')

注：rest_framewor是一個app需要settings里面設置。

遇到這個錯誤就是因為沒有在settins中注冊rest_framework.

如果不想用默認的模板顯示，只想顯示json數據，則

from rest_framework.renderers import JSONRenderer

class HostView(APIView):
    renderer_classes = [JSONRenderer,]

    def get(self,request,*args,**kwargs):
        self.dispatch
        print(request.user)
        print(request.auth)
        return Response('主機列表')