深入探究Django REST Framework：构建强大的 RESTful API

Django REST Framework（简称DRF，后面我将统一叫DRF）是一个强大且灵活的工具，用于构建基于Django的 RESTful API（Web API）应用程序。它基于Django框架，提供了许多功能和工具，比如一套用于处理序列化、验证、身份验证、权限控制、限流、视图、路由器和认证等常见任务的工具和库，使开发者能够快速、轻松地构建高效且易于维护和可伸展的API，包括易于创建、发布、维护和调试API。

认识Django REST framework

 

 

我们先来认识一下DRF，Django REST framework 框架是一个用于构建Web API 的强大而又灵活的工具。通常简称为DRF框架 或 REST framework。 

DRF框架是建立在Django框架基础之上二次开发的开源项目，即Django的一个扩展框架。Django这种基于MVC开发模式的传统框架，非常适合开发基于PC的传统网站，因为它同时包括了后端的开发（逻辑层、数据库层）和前端的开发（如模板语言、样式）。现代网络应用Web APP或大型网站一般是一个后台，然后对应各种客户端（iOS、Android、浏览器、Agent或其他服务系统等）。由于客户端的开发语言与后台的开发语言经常不一样，这时需要后台能够提供可以跨平台跨语言的一种标准的资源或数据（如json或xml）供前后端沟通，这就是Web API（网络应用程序接口）的作用了。 

DRF的特点

接下来我总结了关于DRF的10个特点，分别如下：

1. 序列化与反序列化：DRF提供了强大的序列化和反序列化功能（序列化器Serializer），可以快速根据Django ORM模型数据转换为Python对象，并以易于阅读的格式返回给客户端。同时，DRF支持数据验证、字段级别的控制以及嵌套关系的序列化，或者其它库自动序列化/反序列化。 

2. 验证和验证错误处理：DRF具有灵活的验证机制，可以对请求的数据进行自定义验证。如果有验证错误发生，DRF可以提供详细的错误信息，并且与Django的表单验证机制兼容。 

3. 认证和授权：DRF集成了各种（身份）认证和授权机制，包括基于令牌的认证、OAuth、JWT等。开发者可以轻松地为API添加身份验证和授权功能。 

4. 视图和路由：DRF提供了基于类的视图和函数视图来处理请求。它还提供了简化的路由配置，可以自动生成URL，以及提供了丰富的Mixin扩展类，简化视图的编写； 

5. 限流、分页和过滤：DRF内置支持灵活的分页和过滤功能，可以对API返回的结果进行分页、排序和过滤。 

6. API文档生成：DRF集成了常见的API文档生成工具，如Swagger和Browsable API。这些工具可以自动生成API的文档，使得开发者和客户端更容易理解和使用API。 

7. 异常处理和错误处理：DRF提供了全局的异常处理，可以自定义处理各种异常和错误。这使得API能够以一致的方式处理异常，并返回适当的错误信息。 

8. 定制化能力：DRF提供了丰富的扩展点，允许开发者根据自己的需求进行定制和拓展。开发者可以定制序列化器、视图、路由、认证类等，以满足特定的业务需求。 

9. 拥有直观的 API web 界面。 

10. 扩展性：DRF提供了丰富的扩展性，开发者可以使用第三方扩展库来增强DRF的功能。一些常用的扩展库包括django-filter（用于过滤查询结果）、django-cors-headers（用于处理跨域请求）等。

DRF的核心概念、常用功能和最佳实践

本篇文章中我们先初步了解下DRF有哪些功能，以及能为我们提供什么能力来帮助我们开发，同样我总结了10个点，内容如下：

1. 认证和权限控制 

DRF提供了各种认证和权限控制方式，如基于Token的认证、JWT认证和OAuth认证等。开发者可以根据项目需求选择合适的认证方式，并结合权限控制来保护API资源的安全性。 

2. 分页和过滤 

DRF内置了分页和过滤功能，开发者可以轻松地对API结果进行分页显示，并根据查询参数对结果进行过滤。这对于处理大量数据和提高API性能非常有用。 

3. 嵌套关系和超链接关系 

DRF支持处理模型之间的嵌套关系和超链接关系。通过使用嵌套序列化器和超链接字段，开发者可以轻松地在API中展示和处理模型之间的关系。 

4. API文档和测试 

DRF提供了强大的API文档工具，如基于Swagger的drf-yasg和基于OpenAPI的drf-spectacular。这些工具可以自动生成API文档，并提供交互式的API测试功能，方便开发者和团队进行API的开发和测试。 

5. 异常处理和错误处理 

DRF提供了统一的异常处理和错误处理机制，开发者可以自定义异常类和错误处理函数，以便更好地处理API请求中可能发生的异常和错误。 

6. 序列化器（Serializers） 

序列化器是DRF的核心组件之一，用于将复杂的数据类型（如模型实例）转换为Python原生数据类型，以便于在API中进行传输和渲染。序列化器还支持反序列化，将接收到的数据转换为复杂的数据类型。 

在序列化与反序列化时，虽然操作的数据不尽相同，但是执行的过程却是相似的，也就是说这部分代码是可以复用简化编写的。 

在开发REST API的视图中，虽然每个视图具体操作的数据不同，但增、删、改、查的实现流程基本套路化，所以这部分代码也是可以复用简化编写的： 

新增操作：校验请求数据、执行反序列化过程、保存数据库、将保存的对象序列化并返回。

删除操作：判断要删除的数据是否存在、执行数据库删除。

修改操作：校验请求的数据、判断要修改的数据是否存在、执行反序列化过程、保存数据库、将保存的对象序列化并返回。

查询操作：查询数据库、将数据序列化并返回。 

Django REST framework可以帮助我们简化这两部分的代码编写，大大提高REST API的开发速度，这一特性我将在后面的实战案例文章中做详细介绍。 

7. 视图集（ViewSets） 

视图集是DRF中用于处理API请求的核心组件。它将常用的CRUD操作（创建、读取、更新、删除）封装在一个类中，简化了API视图的编写和管理。视图集还支持自定义动作，以满足特定的业务需求。 

8. 路由（Routers） 

路由是DRF中用于将URL映射到视图集的组件。它提供了简单且灵活的方式来定义API的URL结构，并将URL与对应的视图集方法绑定起来。 

9. 缓存 

DRF支持缓存机制，可以通过配置缓存策略来提高API的性能和响应速度。开发者可以选择适合项目需求的缓存后端，并设置缓存的过期时间和缓存键。 

10. 信号（Signals） 

DRF支持Django的信号机制，开发者可以使用信号来在API请求的不同阶段执行特定的操作，如在对象保存之前或之后执行一些逻辑。

总结 

Django REST Framework是一个功能强大且灵活的工具，用于构建高效且易于维护的RESTful API。本文深入探究了DRF的核心概念、常用功能和最佳实践，并介绍了一些性能优化和扩展的方法。通过学习和实践DRF，开发者可以更好地构建和管理API，提高开发效率和API的质量。在实际开发中，建议结合项目需求和团队经验，灵活运用DRF的各种功能和工具，以达到最佳的开发效果。