探索Flask中的RESTful API设计与实现

Restful API

基础介绍：

? RESTful API（Representational State Transfer）是一种基于HTTP协议设计的应用程序编程接口（API）风格，用于在客户端和服务器之间进行通信。它提供了一组规范和约束，用于创建可伸缩、可靠和可维护的网络服务。

  1. 路径（URI）设计：

    • 使用有意义的路径来表示资源，例如 /users 表示用户资源。
    • 遵循路径层次结构，使用斜杠 / 分隔不同的资源和子资源，例如 /users/{id}/orders 表示特定用户的订单资源。
    • 避免在路径中使用动词，使用HTTP方法来表示操作类型。
    • url链接中，不能有动词，只能有名词。并且对于一些名词，如果出现复数，那么应该在后面加s。

  2. HTTP方法（Verbs）：

    • 使用适当的HTTP方法来表示对资源的操作：

      • GET：从服务器上获取资源。
      • POST：在服务器上新创建一个资源。
      • PUT：在服务器上更新资源。（客户端提供所有改变后的数据）
      • PATCH：在服务器上更新资源。（客户端只提供需要改变的属性）
      • DELETE：从服务器上删除资源。

    • 合理使用HTTP状态码来表示请求的结果:

      • 200 OK 服务器成功响应客户端的请求。
        400 INVALID REQUEST 用户发出的请求有错误，服务器没有进行新建或修改数据的操作
        401 Unauthorized 用户没有权限访问这个请求
        403 Forbidden 因为某些原因禁止访问这个请求
        404 NOT FOUND 用户发送的请求的url不存在
        406 NOT Acceptable 用户请求不被服务器接收（比如服务器期望客户端发送某个字段，但是没有发送）。
        500 Internal server error 服务器内部错误，比如出现了bug

3.参数传递

在 RESTful API 中，参数传递可以使用不同的方式，包括查询参数（Query Parameters）、路径参数（Path Parameters）、请求体（Request Body）和请求头（Request Headers）。这些不同的方式可以根据具体的需求和语义选择使用。

以下是对每种参数传递方式的简要说明：

  1. 查询参数（Query Parameters）：
    • 查询参数是附加在URL末尾的键值对，以?开头，多个参数使用&分隔，例如：/users?name=john&age=25。
    • 查询参数常用于过滤、排序、分页等操作。
    • 在服务器端，可以通过解析URL中的查询参数来获取传递的值。
  2. 路径参数（Path Parameters）：
    • 路径参数是包含在URL路径中的变量，由花括号{}表示，例如：/users/{id}。
    • 路径参数用于标识特定的资源，如获取特定用户的信息。
    • 在服务器端，可以通过解析URL路径来提取路径参数的值。
  3. 请求体（Request Body）：
    • 请求体是在HTTP请求中包含的数据，通常使用POST、PUT等方法发送。
    • 请求体可以包含结构化数据，如JSON、XML等格式，用于传递更复杂的参数。
    • 在服务器端，可以通过解析请求体来获取传递的值。
  4. 请求头（Request Headers）：
    • 请求头是包含在HTTP请求头部中的键值对，用于传递元数据和其他信息。
    • 请求头可以用于身份验证、内容类型指定等目的。
    • 在服务器端，可以通过解析请求头来获取传递的值。

4.错误处理

  • 使用适当的HTTP状态码来指示错误，如400表示请求错误、401表示未授权、500表示服务器内部错误等。
  • 提供有用的错误信息，帮助客户端识别和解决问题。

案例：

现在给出代码，展示Restful APi 在Flask中的使用：

from flask import Flask, url_for, redirect, request

app = Flask(__name__)
app.debug = True

@app.route('/article/<id>/')
def article(id):
    return '%s article detail' % id


@app.route('/login/', methods=['GET', 'POST'])
def login():
    return 'login page'

@app.route('/profile/', methods=['GET', 'POST'])
def profile():
    name = request.args.get('name') # get请求使用request.args获取参数

    if not name:
        # 如果没有name，说明没有登录，进行重定向，重定向到路由函数login
        return redirect(url_for('login'))
    else:
        return "hello " + name


if __name__ == '__main__':
    # host=0.0.0.0可以让其他电脑也能访问到该网站，port指定访问的端口。默认的host是127.0.0.1，port为5000
    app.run(host='0.0.0.0', port=9000)

改进：

class User(Base):
    # 定义表名为users
    __tablename__ = 'users'

    # 将id设置为主键，并且默认是自增长的
    id = Column(Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    # name字段，字符类型，最大的长度是50个字符
    name = Column(String(50))
    fullname = Column(String(50))
    password = Column(String(100))

    # 修改内置方法
    def __str__(self):
        return "<User(id='%s',name='%s',fullname='%s',password='%s')>" % (
            self.id, self.name, self.fullname, self.password)

    def to_json(self): # 封装一个可以转化为json格式的函数方法
        return {"id": self.id, "name": self.name, "fullname": self.fullname, "password": self.password}


@app.route('/users/<id>/', methods=['GET'])
def users_get_by_id(id):
    result = get_user_by_id(id) 
  	return jsonify(result.to_json())# 这里的result应该是python的字典类型，最后使用Flask中的jsonify函数修饰一下
@app.route('/users/', methods=['GET'])
def users_get():
    result = get_user_list()
return jsonify([x.to_json() for x in result]) # 使用列表生成式，对列表中的每一个元素都是用 to_json()

def get_user_by_id(user_id):
    Session = sessionmaker(bind=engine)
    session = Session()
    return session.query(User).filter(User.id == user_id).all()[0]# 返回一个对象

def get_user_list():
    Session = sessionmaker(bind=engine)
    session = Session()

    return session.query(User).order_by(User.id).all()

这样改进后，我们发现每一个路由函数的返回结果都是一个json对象，这样也可以作为Ajax请求的地址来实现动态加载数据了。

增删改查：

增加：
def put_user(name, fullname, password):
    Session = sessionmaker(bind=engine) # 导入引擎
    session = Session() # 实例化一个session对象 
    add_user = User(name=name, fullname=fullname, password=password)
    session.add(add_user)
    session.commit()
    return "ok"

结合一下：

@app.route('/users/' methods=['PUT·]]
def users_put():
    name = request.args.get('name′)
    fullname = request.args.get('fullname')	
    password = request.args.get('password')
    try:
    	result = put_user(name, fullname, password)
    	if result == "ok":
    	return jsonify({
            "status": "successful", "content":"add user Successful" ,"function":"put_user"
        }),208
    except Exception as e:
    	return jsonify({"status": "fail","content":e})，500
    return 'users page'
修改：
def update_user_by_id(id, name, fullname,password):
	Session = sessionmaker(bind=engine)
	session = Session()
	result =θ
	if name:
		result = session.query(User).filter(User.id == id).update({"name": name})
	if fullname:
		result = session.query(User).filter(User.id == id).update({"fullname": fullname})
    if password:
		result  = session.query(User) .filter(User.id == id).update({"password": password})
	session.commit()
	session.close()
	return result

在上面的操作中，如果更新成功，result会被置为1.

@app.route(/users/<id>/*, methods=['PATCH'])
def users_patch(id):
    fullname = request.args.get('fullname')
    name = request.args.get('name*)
    password = request.args.get('password')
    result = update_user_by_id(id, name, fullname, password)
    if result == 1:
    	return jsonify(
    {"status": "successful", "content":"update user successful", "function": "update_user_by_id"}), 200
    if result == θ:
    	return jsonify(
    {"status": "fail", "content": "Failed to update user data", "function": "update_user_by_id"}), 408
    except Exception as e:
    	return jsonify(f"status": "fail", "Error Name": e.--class-- "content": eb), 500
删除：
def delete_user_by_id(user_id):
    Session = sessionmaker(bind=engine)
    session = Session()
    session.query(User).filter(User.id == user_id).delete()
    session.commit()
    session.close()
	return "ok"

@app.route('/users/<id>/" methods=['DELETE'])
def users_delete_by_id(id):
    try:
    result = delete_user_by_id(id)
    if result == "ok":
    return jsonify({"status": "successful", "content": "delete user successful", "function": "put_user"}), 200
    except Exception as e:
    return jsonify({"status": "fail","content": e})，500

总结：

? 在本篇博客中，我们深入探索了RESTful API的基础知识，并了解了如何在Flask框架中使用它来构建强大的API。我们学习了RESTful原则、路径设计、HTTP方法、参数传递等关键概念，并通过示例代码演示了它们的实际应用。

? 通过使用Flask框架，我们可以轻松地创建和管理RESTful API，从而使我们的应用程序更加灵活、可扩展和易于维护。Flask提供了强大的路由和视图函数机制，使我们能够以简洁的方式定义API的端点和动作。

? 同时，我们还探讨了RESTful API的设计原则，如良好的路径命名、合适的HTTP状态码和错误处理等，这些原则帮助我们设计出易于理解和使用的API接口，提供良好的开发者体验。

? 通过学习和实践RESTful API的基础知识，我们可以构建出符合标准的API，并为前端开发人员、移动应用程序开发人员和其他客户端提供一致、可靠的接口。这不仅有助于提高开发效率，还能促进团队间的协作和集成，为构建现代化、高性能的应用奠定坚实基础。

? 无论是构建简单的API还是复杂的分布式系统，掌握RESTful API的基础知识都是非常重要的。希望本篇博客对您在理解和应用RESTful API方面起到了指导作用，并能为您的API开发之旅提供一些有价值的见解。

? 祝您在使用Flask和构建RESTful API的过程中取得巨大成功！