序列化与反序列化介绍

在日常开发中，会从别的API获取数据或者自己写API提供数据，数据格式一般都是采用 JSON格式。这期间就会涉及两个专业术语：

  • 序列化：将python对象转json

  • 反序列化：将json转为python对象

之前常用三种序列化方式

之前经常用json模式完成序列化与反序列化操作：

  • 序列化应用场景示例：用ORM查询数据，采用JSON格式API返回数据。

  • 反序列化应用场景示例：从别的API获取数据，在Python里处理。

import json 
# 序列化 
computer = {"主机":5000,"显示器":1000,"鼠标":60,"键盘":150} 
json.dumps(computer) 
# 反序列化 
json.loads(json_obj)

Serializers是Django内置的一个序列化器，可直接将Python对象转为JSON格式，但不支 持反序列化。

from django.core import serializers 
obj = User.objects.all() 
data = serializers.serialize('json', obj)

JsonResponse模块自动将Python对象转为JSON对象并响应。

DRF序列化器三种类型

DRF中有一个serializers模块专门负责数据序列化，DRF提供的方案更先进、更高级别的序列化方案。

序列化器支持三种类型：

  • Serializer：对Model（数据模型）进行序列化，需自定义字段映射。

  • ModelSerializer：对Model进行序列化，会自动生成字段和验证规则，默认还包含简单的create()和update()方法。

  • HyperlinkedModelSerializer：与ModelSerializer类似，只不过使用超链接来表示关系而不是主键ID。

DRF序列化器：Serializer

DRF序列化器：小结

序列化器工作流程：

序列化（读数据）：视图里通过ORM从数据库获取数据查询集对象-> 数据传入序列化器-> 序列化器将数据进行序列化-> 调用序列化器的.data获取数据-> 响应返回前端

反序列化（写数据）：视图获取前端提交的数据-> 数据传入序列化器-> 调用序列化器 的.is_valid方法进行效验-> 调用序列化器的.save()方法保存数据

序列化器常用方法与属性：

  • serializer.is_valid()：调用序列化器验证是否通过，传入raise_exception=True可以在 验证失败时由DRF响应400异常。

  • serializer.errors：获取反序列化器验证的错误信息

  • serializer.data：获取序列化器返回的数据

  • serializer.save()：将验证通过的数据保存到数据库（ORM操作）

DRF序列化器：序列化器参数

DRF序列化器：扩展验证规则

如果常用参数无法满足验证要求时，可通过钩子方法扩展验证规则。

局部钩子：validate_字段名(self, 字段值)

全局钩子：validate(self, 所有校验的数据字典)

如果钩子无法满足需要，可以自定义验证器，更灵活。

在序列化类外面定义验证器，使用validators参数指定验证器。

DRF序列化器：ModelSerializer

ModelSerializer 类型不需要自定义字段映射和定义create、update方法，使用起来方便很多！

Meta类常用属性：

  • fields：显示所有或指定字段

  • exclude：排除某个字段，元组格式，不能与fields同时用

  • read_only_fields：只读字段，即只用于序列化，不支持修改

  • extra_kwargs：添加或修改原有的字段参数，字典格式

  • depth：根据关联的数据递归显示，一般是多表

DRF序列化器：HyperModelSerializer

与MedelSerializer使用方法一样。只不过它使用超链接来表示关系而不是主键ID。

示例：基于前面用户管理修改

# 更改序列化器
class UserSerializer(serializers.HyperlinkedModelSerializer):
    class Meta:
    model = User
    fields = "__all__"
    
# 更改视图
user_ser = UserSerializer(queryset, many=True, context={'request': request})

# 更改路由
re_path('^api/user/$', views.UserView.as_view(), name="user-detail"),
re_path('^api/user/(?P<pk>\d+)/$', views.UserView.as_view(), name="user-detail"),

DRF序列化器关联表显示

例如：应用发布系统项目涉及表

一对多：一个项目有多个应用，一个应用只能属于一个项目

多对多：一个应用部署到多台服务器，一个服务器部署多个应用

1、定义数据模型

class Project(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
class App(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
    project = models.ForeignKey(Project, on_delete=models.CASCADE) # 一对多
class Server(models.Model):
    hostname = models.CharField(max_length=30)
    ip = models.GenericIPAddressField()
    app = models.ManyToManyField(App)  # 多对多

2、定义序列化器

class ProjectSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Project
        fields = "__all__"
class AppSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = App
        fields = "__all__"
class ServerSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Server
        fields = "__all__"

3、定义视图

4、定义路由

re_path('^api/project/$', views.ProjectView.as_view()), 
re_path('^api/app/$', views.AppView.as_view()),
re_path('^api/server/$', views.ServerView.as_view()),

5、添加测试数据

创建项目：
from myapp_api.models import Project, App, Server
Project.objects.create(name="电商")
Project.objects.create(name="教育")
创建应用并指定项目：
project_obj = Project.objects.get(name="电商")
App.objects.create(name="portal", project=project_obj)
App.objects.create(name="gateway", project=project_obj)
创建服务器：
Server.objects.create(hostname="test1", ip="192.168.31.10")
Server.objects.create(hostname="test2", ip="192.168.31.11")
将应用部署到服务器：
app_obj = App.objects.get(name="portal")
server_obj = Server.objects.get(hostname="test1")
server_obj.app.add(app_obj)

序列化器返回是当前模型中的字段，如果字段是外键时，返回的是外键对应id，如图所 示，如果想要显示外键对应的详细信息如何做呢？

有两种方法：

  • 定义字段为外键对应序列化类：例如project=ProjectSerializer(read_only=True)， 这种适合针对某个外键字段。

  • 序列化类中Meta类启用depth：深度获取关联表数据，这种所有外键都会显示出来。

一对多

# 方法1
class AppSerializer(serializers.ModelSerializer):
    project = ProjectSerializer(read_only=True) # 一对多，返回关联的项目详情
    class Meta:
        model = App
        fields = "__all__"
# 方法2
class AppSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = App
        fields = "__all__"
        depth = 1

多对多

# 方法1
class ServerSerializer(serializers.ModelSerializer):
    app = AppSerializer(many=True)  # 多对多，返回关联的应用详情
    class Meta:
        model = Server
        fields = "__all__"
# 方法2
class ServerSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Server
        fields = "__all__"
        depth = 1

DRF序列化器：SerializerMethodField

DRF序列化器默认仅返回数据模型中已存在资源，如果想新增返回字段或者二次处理，该 如何操作呢？用SerializerMethodFiled

示例：给项目API增加一个字段，这个字段数据可从别的表中获取

改变序列化和反序列化行为

可以通过重写下面两个方法改变序列化和反序列化的行为：

  • to_internal_value()：处理反序列化的输入数据，自动转换Python对象，方便处理。

  • to_representation()：处理序列化数据的输出。

示例：如果提交API的数据与序列化器要求的格式不符合，序列化器就会出现错误。 这时就可以重写to_internal_value()方法只提取出我们需要的数据。

示例：希望给返回的数据添加一个统计应用数量的字段