【Django-DRF笔记】使用md笔记0基础到高手. 第(5)篇：Django-DRF序列化和反序列化

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程序员一诺112 发表于 2023/11/09 20:31:46 2023/11/09
【摘要】 本文从分析现在流行的前后端分离Web应用模式说起，然后介绍如何设计REST API，通过使用Django来实现一个REST API为例，明确后端开发REST API要做的最核心工作，然后介绍Django REST framework能帮助我们简化开发REST API的工作。

本文从分析现在流行的前后端分离Web应用模式说起，然后介绍如何设计REST API，通过使用Django来实现一个REST API为例，明确后端开发REST API要做的最核心工作，然后介绍Django REST framework能帮助我们简化开发REST API的工作。


DRF完整版笔记直接地址： 请移步这里


共 5 章，24 子模块，总计 17847 字




Serializer序列化器



序列化器的作用：


  1. 进 行数据的校验

  2. 对 数据对象进行转换




定义Serializer



1. 定义方法


Django REST framework中的Serializer使用类来定义，须继承自rest_framework.serializers.Serializer。

例如，我们已有了一个数据库模型类BookInfo

class BookInfo(models.Model):
    btitle = models.CharField(max_length=20, verbose_name='名称')
    bpub_date = models.DateField(verbose_name='发布日期', null=True)
    bread = models.IntegerField(default=0, verbose_name='阅读量')
    bcomment = models.IntegerField(default=0, verbose_name='评论量')
    image = models.ImageField(upload_to='booktest', verbose_name='图片', null=True)


我们想为这个模型类提供一个序列化器，可以定义如下：

class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
    btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20)
    bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
    bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
    bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
    image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)


注 意：serializer不是只能为数据库模型类定义，也可以为非数据库模型类的数据定义。serializer是独立于数据库之外的存在。


2. 字段与选项


常 用字段类型：

字段 字段构造方式
BooleanField BooleanField()
NullBooleanField NullBooleanField()
CharField CharField(max_length=None, min_length=None, allow_blank=False,
trim_whitespace=True)
EmailField EmailField(max_length=None, min_length=None,
allow_blank=False)
RegexField RegexField(regex, max_length=None, min_length=None,
allow_blank=False)
SlugField SlugField(max_length=50, min _length=None, allow_blank=False)
正则字段，验证正则模式 [a-zA-Z0-9_-]+
URLField URLField(max_length=200, min_length=None, allow_blank=False)
UUIDField UUIDField(format='hex_verbose')
IPAddressField IPAddressField(protocol='both', unpack_ipv4=False,
**options)
IntegerField IntegerField(max_value=None, min_value=None)
FloatField FloatField(max_value=None, min_value=None)
DecimalField DecimalField(max_digits, decimal_places,
coerce_to_string=None, max_value=None, min_value=None)
max_digits: 最多位数
decimal_palces: 小数点位置
DateTimeField DateTimeField(format=api_settings.DATETIME_FORMAT,
input_formats=None)
DateField DateField(format=api_settings.DATE_FORMAT, input_formats=None)
TimeField TimeField(format=api_settings.TIME_FORMAT, input_formats=None)
DurationField DurationField()
ChoiceField ChoiceField(choices)
choices与Django的用法相同
MultipleChoiceField MultipleChoiceField(choices)
FileField FileField(max_length=None, allow_empty_file=False,
use_url=UPLOADED_FILES_USE_URL)
ImageField ImageField(max_length=None, allow_empty_file=False,
use_url=UPLOADED_FILES_USE_URL)
ListField ListField(child=, min_length=None, max_length=None)
DictField DictField(child=)

选 项参数：

参数名称 作用
max_length 最大长度
min_lenght 最小长度
allow_blank 是否允许为空
trim_whitespace 是否截断空白字符
max_value 最小值
min_value 最大值


通用参数：


参数名称 说明
read_only 表明该字段仅用于序列化输出，默认False
write_only 表明该字段仅用于反序列化输入，默认False
required 表明该字段在反序列化时必须输入，默认True
default 反序列化时使用的默认值
allow_null 表明该字段是否允许传入None，默认False
validators 该字段使用的验证器
error_messages 包含错误编号与错误信息的字典
label 用于HTML展示API页面时，显示的字段名称
help_text 用于HTML展示API页面时，显示的字段帮助提示信息


3. 创建Serializer对象


定义好Serializer类后，就可以创建Serializer对象了。

Serializer的构造方法为：

​ Serializer(instance=None, data=empty, **kwarg)

说明：

1）用于序列化时，将模型类对象传入 instance 参数

2）用于反序列化时，将要被反序列化的数据传入 data 参数

3）除了instance和data参数外，在构造Serializer对象时，还可通过 context 参数额外添加数据，如

​ serializer = AccountSerializer(account, context={'request': request})

通 过context参数附加的数据，可以通过Serializer对象的context属性。




序列化使用


我们在django shell中来学习序列化器的使用。


python manage.py shell


1 基本使用


1） 先查询出一个图书对象


from booktest.models import BookInfo
​
book = BookInfo.objects.get(id=2)

2） 构造序列化器对象


from booktest.serializers import BookInfoSerializer
​
serializer = BookInfoSerializer(book)

3）序列化数据

通过data属性可以序列化后的数据


serializer.data
# {'id': 2, 'btitle': '天龙八部', 'bpub_date': '1986-07-24', 'bread': 36, 'bcomment': 40, 'image': None}




4）如果要被序列化的是包含多条数据的查询集QuerySet，可以通过添加 many=True 参数补充说明


book_qs = BookInfo.objects.all()
serializer = BookInfoSerializer(book_qs, many=True)
serializer.data
​
# [OrderedDict([('id', 2), ('btitle', '天龙八部'), ('bpub_date', '1986-07-24'), ('bread', 36), ('bcomment', 40), ('image', N]), OrderedDict([('id', 3), ('btitle', '笑傲江湖'), ('bpub_date', '1995-12-24'), ('bread', 20), ('bcomment', 80), ('image'ne)]), OrderedDict([('id', 4), ('btitle', '雪山飞狐'), ('bpub_date', '1987-11-11'), ('bread', 58), ('bcomment', 24), ('ima None)]), OrderedDict([('id', 5), ('btitle', '西游记'), ('bpub_date', '1988-01-01'), ('bread', 10), ('bcomment', 10), ('im', 'booktest/xiyouji.png')])]



2 关联对象嵌套序列化


如果需要序列化的数据中包含有其他关联对象，则对关联对象数据的序列化需要指明。

例如，在定义英雄数据的序列化器时，外键hbook（即所属的图书）字段如何序列化？

我们先定义HeroInfoSerialzier除外键字段外的其他部分


class HeroInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """英雄数据序列化器"""
    GENDER_CHOICES = (
        (0, 'male'),
        (1, 'female')
    )
    id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
    hname = serializers.CharField(label='名字', max_length=20)
    hgender = serializers.ChoiceField(choices=GENDER_CHOICES, label='性别', required=False)
    hcomment = serializers.CharField(label='描述信息', max_length=200, required=False, allow_null=True)

对于关联字段，可以采用以下几种方式：


1） PrimaryKeyRelatedField


此字段将被序列化为关联对象的主键。


hbook = serializers.PrimaryKeyRelatedField(label='图书', read_only=True)
或
hbook = serializers.PrimaryKeyRelatedField(label='图书', queryset=BookInfo.objects.all())

指明字段时需要包含read_only=True或者queryset参数：

  • 包含read_only=True参数时，该字段将不能用作反序列化使用

  • 包含queryset参数时，将被用作反序列化时参数校验使用

使用效果：


from booktest.serializers import HeroInfoSerializer
from booktest.models import HeroInfo
hero = HeroInfo.objects.get(id=6)
serializer = HeroInfoSerializer(hero)
serializer.data
​
# {'id': 6, 'hname': '乔峰', 'hgender': 1, 'hcomment': '降龙十八掌', 'hbook': 2}



2）使用关联对象的序列化器


​ hbook = BookInfoSerializer()

使用效果

​ {'id': 6, 'hname': '乔峰', 'hgender': 1, 'hcomment': '降龙十八掌', 'hbook': OrderedDict([('id', 2), ('btitle', '天龙八部')te', '1986-07-24'), ('bread', 36), ('bcomment', 40), ('image', None)])}


3) StringRelatedField


此字段将被序列化为关联对象的字符串表示方式（即str方法的返回值）

​ hbook = serializers.StringRelatedField(label='图书')

使用效果

​ {'id': 6, 'hname': '乔峰', 'hgender': 1, 'hcomment': '降龙十八掌', 'hbook': '天龙八部'}


3 many参数


如果关联的对象数据不是只有一个，而是包含多个数据，如想序列化图书BookInfo数据，每个BookInfo对象关联的英雄HeroInfo对象可能有多个，此时关联字段类型的指明仍可使用上述几种方式，只是在声明关联字段时，多补充一个many=True参数即可。

此处仅拿PrimaryKeyRelatedField类型来举例，其他相同。

在BookInfoSerializer中添加关联字段：


class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
    btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20)
    bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
    bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
    bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
    image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)
    heroinfo_set = serializers.PrimaryKeyRelatedField(read_only=True, many=True)  # 新增

使用效果：


from booktest.serializers import BookInfoSerializer
from booktest.models import BookInfo
book = BookInfo.objects.get(id=2)
serializer = BookInfoSerializer(book)
serializer.data

# {'id': 2, 'btitle': '天龙八部', 'bpub_date': '1986-07-24', 'bread': 36, 'bcomment': 40, 'image': None, 'heroinfo_set': [6,8, 9]}




反序列化使用



1. 验证


使用序列化器进行反序列化时，需要对数据进行验证后，才能验证成功的数据或保存成模型类对象。

在反序列化的数据前，必须调用 is_valid() 方法进行验证，验证成功返回True，否则返回False。

验证失败，可以通过序列化器对象的 errors 属性错误信息，返回字典，包含了字段和字段的错误。如果是非字段错误，可以通过修改REST framework配置中的 NON_FIELD_ERRORS_KEY 来控制错误字典中的键名。

验证成功，可以通过序列化器对象的 validated_data 属性数据。

在定义序列化器时，指明每个字段的序列化类型和选项参数，本身就是一种验证行为。

如我们前面定义过的BookInfoSerializer


class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
    btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20)
    bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
    bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
    bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
    image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)

通过构造序列化器对象，并将要反序列化的数据传递给data构造参数，进而进行验证


from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'bpub_date': 123}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # 返回False
serializer.errors


# {'btitle': [ErrorDetail(string='This field is required.', code='required')], 'bpub_date': [ErrorDetail(string='Date has wrong format. Use one of these formats instead: YYYY[-MM[-DD]].', code='invalid')]}



serializer.validated_data  # {}

data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # True
serializer.errors  # {}
serializer.validated_data  #  OrderedDict([('btitle', 'python')])

is_valid()方法还可以在验证失败时抛出异常serializers.ValidationError，可以通过传递 raise_exception=True 参数开启，REST framework接收到此异常，会向前端返回HTTP 400 Bad Request响应。


# Return a 400 response if the data was invalid.


serializer.is_valid(raise_exception=True)

如果觉得这些还不够，需要再补充定义验证行为，可以使用以下三种方法：


1）validators


在字段中添加validators选项参数，也可以补充验证行为，如


def about_django(value):
    if 'django' not in value.lower():
        raise serializers.ValidationError("图书不是关于Django的")
​
class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    id = serializers.IntegerField(label='ID', read_only=True)
    btitle = serializers.CharField(label='名称', max_length=20, validators=[about_django])
    bpub_date = serializers.DateField(label='发布日期', required=False)
    bread = serializers.IntegerField(label='阅读量', required=False)
    bcomment = serializers.IntegerField(label='评论量', required=False)
    image = serializers.ImageField(label='图片', required=False)

测试：


from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # False   
serializer.errors


#  {'btitle': [ErrorDetail(string='图书不是关于Django的', code='invalid')]}




2）validate_<field_name>


对<field_name>字段进行验证，如


class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    ...

    def validate_btitle(self, value):
        if 'django' not in value.lower():
            raise serializers.ValidationError("图书不是关于Django的")
        return value

测试


from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'python'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # False   
serializer.errors


#  {'btitle': [ErrorDetail(string='图书不是关于Django的', code='invalid')]}




3）validate


在序列化器中需要同时对多个字段进行比较验证时，可以定义validate方法来验证，如


class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    ...
​
    def validate(self, attrs):
        bread = attrs['bread']
        bcomment = attrs['bcomment']
        if bread < bcomment:
            raise serializers.ValidationError('阅读量小于评论量')
        return attrs

测试


from booktest.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': 'about django', 'bread': 10, 'bcomment': 20}
s = BookInfoSerializer(data=data)
s.is_valid()  # False
s.errors


#  {'non_field_errors': [ErrorDetail(string='阅读量小于评论量', code='invalid')]}




2. 保存


如果在验证成功后，想要基于validated_data完成数据对象的创建，可以通过实现create()和update()两个方法来实现。


class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    ...
​
    def create(self, validated_data):
        """新建"""
        return BookInfo(**validated_data)
​
    def update(self, instance, validated_data):
        """更新，instance为要更新的对象实例"""
        instance.btitle = validated_data.get('btitle', instance.btitle)
        instance.bpub_date = validated_data.get('bpub_date', instance.bpub_date)
        instance.bread = validated_data.get('bread', instance.bread)
        instance.bcomment = validated_data.get('bcomment', instance.bcomment)
        return instance

如果需要在返回数据对象的时候，也将数据保存到数据库中，则可以进行如下修改


class BookInfoSerializer(serializers.Serializer):
    """图书数据序列化器"""
    ...
​
    def create(self, validated_data):
        """新建"""
        return BookInfo.objects.create(**validated_data)
​
    def update(self, instance, validated_data):
        """更新，instance为要更新的对象实例"""
        instance.btitle = validated_data.get('btitle', instance.btitle)
        instance.bpub_date = validated_data.get('bpub_date', instance.bpub_date)
        instance.bread = validated_data.get('bread', instance.bread)
        instance.bcomment = validated_data.get('bcomment', instance.bcomment)
        instance.save()
        return instance

实现了上述两个方法后，在反序列化数据的时候，就可以通过save()方法返回一个数据对象实例了


book = serializer.save()

如果创建序列化器对象的时候，没有传递instance实例，则调用save()方法的时候，create()被调用，相反，如果传递了instance实例，则调用save()方法的时候，update()被调用。


from db.serializers import BookInfoSerializer
data = {'btitle': '封神演义'}
serializer = BookInfoSerializer(data=data)
serializer.is_valid()  # True
serializer.save()  # <BookInfo: 封神演义>
​
from db.models import BookInfo
book = BookInfo.objects.get(id=2)
data = {'btitle': '倚天剑'}
serializer = BookInfoSerializer(book, data=data)
serializer.is_valid()  # True
serializer.save()  # <BookInfo: 倚天剑>
book.btitle  # '倚天剑'


两点说明：


1） 在对序列化器进行save()保存时，可以额外传递数据，这些数据可以在create()和update()中的validated_data参数到


serializer.save(owner=request.user)

2）默认序列化器必须传递所有required的字段，否则会抛出验证异常。但是我们可以使用partial参数来允许部分字段更新


# Update `comment` with partial data


serializer = CommentSerializer(comment, data={'content': u'foo bar'}, partial=True)




未完待续 下一期下一章


完整笔记请看文章开头

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