【django2.0之Rest_Framework框架三】rest_framework认证，权限，限流，过滤，排序，分页，异常处理，生成文档介绍_django restframework自定义认证

1. 认证Authentication

1. 全局配置
   可以在配置文件中配置全局默认的认证方案。

from rest_framework import settings

# 在settings配置文件中，我们可以进行下面的配置来覆盖默认配置
REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': (
      #哪个写在前面，优先使用哪个认证
        'rest_framework.authentication.SessionAuthentication',  # session认证，admin后台其实就使用的session认证，其实接口开发很少用到session认证，所以我们通过配置可以改为其他认证，比如后面项目里面我们用到jwt，JSON WEB TOKEN认证，或者一些配合redis的认证
        'rest_framework.authentication.BasicAuthentication',   # 基本认证，工作当中可能一些测试人员会参与的话，他们会将一些认证数据保存在内存当中，然后验证的，我们基本上用不上
    )
}
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2. 局部使用
   也可以在每个视图中通过设置authentication_classess属性来设置，比如说我们很多接口的数据都是可以让别人获取数据的，但是有可能有些接口是调用给别人网站的，有可能到时候我们就需要一些单独的认证了

from rest_framework.authentication import SessionAuthentication, BasicAuthentication
from rest_framework.views import APIView

class ExampleView(APIView):
    # 类属性
    authentication_classes = [SessionAuthentication, BasicAuthentication] #也可以写成元祖形式的,到时候我们使用我们自己开发的认证组件的时候，就需要自己写一个认证组件类，然后写在列表中来使用
    ...
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认证失败会有两种可能的返回值：

• 401 Unauthorized 未认证
• 403 Permission Denied 权限被禁止

自定义认证组件

## 写一个认证类 students/utils/app_auth.py
from rest_framework.authentication import BaseAuthentication
from rest_framework.exceptions import AuthenticationFailed
from students.models import UserToken
class MyAuthentication(BaseAuthentication):
    def authenticate(self, request):
        # 认证逻辑，如果认证通过，返回两个值
        #如果认证失败，抛出AuthenticationFailed异常
        token=request.GET.get('token')
        if  token:
            user_token=UserToken.objects.filter(token=token).first()
            # 认证通过
            if user_token:
                return user_token.user,token
            else:
                raise AuthenticationFailed('认证失败')
        else:
            raise AuthenticationFailed('请求地址中需要携带token')

# 可以有多个认证，从左到右依次执行
# 全局使用，在setting.py中配置
REST_FRAMEWORK={
    "DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES":["students.utils.app_auth.MyAuthentication",]
}
# 局部使用，在视图类上写
## views.py
from students.utils.app_auth import MyAuthentication
class StudentView(APIView):
    authentication_classes = [MyAuthentication, ]
    def get(self,request):
        print(request.user)  # 用户名
        print(request.auth)  # token

        return Response({'msg':'ok'})
# 局部禁用
authentication_classes=[]
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2. 权限Permissions

权限控制可以限制用户对于视图的访问和对于具体数据对象的访问。

• 在执行视图的dispatch()方法前，会先进行视图访问权限的判断
• 在通过get_object()获取具体对象时，会进行模型对象访问权限的判断

1. 全局使用
   可以在配置文件中全局设置默认的权限管理类，如

REST_FRAMEWORK = {
    ....
    
    'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': (
        'rest_framework.permissions.IsAuthenticated', #登录状态下才能访问我们的接口，可以通过退出admin后台之后，你看一下还能不能访问我们正常的接口就看到效果了
    )
}
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如果未指明，则采用如下默认配置

from rest_framework import permissions
'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': (
   'rest_framework.permissions.AllowAny', #表示任何人都可以进行任何的操作，没做限制
)
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2. 局部使用
   也可以在具体的视图中通过permission_classes属性来设置，如

from rest_framework.permissions import IsAuthenticated
from rest_framework.views import APIView

class ExampleView(APIView):
    permission_classes = (IsAuthenticated,)
    ...
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内置提供的权限

• AllowAny 允许所有用户
• IsAuthenticated 仅通过认证的用户

自定义权限的使用

如需自定义权限，需继承rest_framework.permissions.BasePermission父类，并重写has_permission(self, request, view) 方法表示是否可以访问视图， view表示当前视图对象。如果权限通过，就返回True，不通过就返回False

## utils/permissions.py
from rest_framework.permissions import BasePermission

class UserPermission(BasePermission):
    def  has_permission(self, request, view):
        # 不是超级用户，不能访问
        # 由于认证已经过了，request内就有user对象了，当前登录用户
        user=request.user  # 当前登录用户
        # 如果该字段用了choice，通过get_字段名_display()就能取出choice后面的中文
        print(user.get_user_type_display())
        if user.user_type==1:
            return True
        else:
            return False
        
# 局部使用
## views.py
class TestView(APIView):
    permission_classes = [permissions.UserPermission]
    def get(self,request):
        return Response({'msg':'ok'})
# 全局使用
REST_FRAMEWORK={
    "DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES":["app01.app_auth.MyAuthentication",],
    'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': [
        'app01.app_auth.UserPermission',
    ],
}
# 局部禁用
class TestView(APIView):
    permission_classes = []
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3. 限流Throttling

可以对接口访问的频次进行限制，以减轻服务器压力。
一般用于付费购买次数,投票等场景使用.

1. 全局使用
   可以在配置文件中，使用DEFAULT_THROTTLE_CLASSES 和 DEFAULT_THROTTLE_RATES进行全局配置

REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_THROTTLE_CLASSES': (
        'rest_framework.throttling.AnonRateThrottle', # 匿名用户，未登录的
        'rest_framework.throttling.UserRateThrottle'  # 经过登录之后的用户
    ),
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {
        'anon': '100/day',
        'user': '1000/day'
    }
}
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DEFAULT_THROTTLE_RATES 可以使用 second, minute, hour 或day来指明周期。

源码：
{'s': 1, 'm': 60, 'h': 3600, 'd': 86400} m表示分钟，可以写m，也可以写minute
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2. 局部使用
   也可以在具体视图中通过throttle_classess属性来配置

from rest_framework.throttling import UserRateThrottle
from rest_framework.views import APIView

class ExampleView(APIView):
    throttle_classes = (UserRateThrottle,)
    ...
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内置频率组件源码

from rest_framework.throttling import BaseThrottle,SimpleRateThrottle
import time
from rest_framework import exceptions
visit_record = {}
class VisitThrottle(BaseThrottle):
    # 限制访问时间
    VISIT_TIME = 10
    VISIT_COUNT = 3

    # 定义方法 方法名和参数不能变
    def allow_request(self, request, view):
        # 获取登录主机的id
        id = request.META.get('REMOTE_ADDR')
        self.now = time.time()

        if id not in visit_record:
            visit_record[id] = []

        self.history = visit_record[id]
        # 限制访问时间
        while self.history and self.now - self.history[-1] > self.VISIT_TIME:
            self.history.pop()
        # 此时 history中只保存了最近10秒钟的访问记录
        if len(self.history) >= self.VISIT_COUNT:
            return False
        else:
            self.history.insert(0, self.now)
            return True

    def wait(self):
        return self.history[-1] + self.VISIT_TIME - self.now
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可选限流类

1） AnonRateThrottle
限制所有匿名未认证用户，使用IP区分用户。
使用DEFAULT_THROTTLE_RATES['anon'] 来设置频次

2）UserRateThrottle
限制认证用户，使用User id 来区分。
使用DEFAULT_THROTTLE_RATES['user'] 来设置频次

示例

全局配置中设置访问频率

	'DEFAULT_THROTTLE_CLASSES': (
        'rest_framework.throttling.AnonRateThrottle',
        'rest_framework.throttling.UserRateThrottle'
    ),
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {
        'anon': '3/m',
        'user': '10/m'
    }
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4. 过滤Filtering

对于列表数据可能需要根据字段进行过滤，我们可以通过添加django-fitlter扩展来增强支持。

pip install django-filter
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在配置文件中增加过滤后端的设置：

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'django_filters',  # 需要注册应用，
]
# 全局配置
REST_FRAMEWORK = {
    ...
    'DEFAULT_FILTER_BACKENDS': ('django_filters.rest_framework.DjangoFilterBackend',)
}
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在视图中添加filter_fields属性，指定可以过滤的字段

class StudentListView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentSerializer
    filter_fields = ('age', 'sex') # 配置可以按照哪个字段来过滤

# 127.0.0.1:8000/stu/students/?sex=1
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5. 排序Ordering

对于列表数据，REST framework提供了OrderingFilter过滤器来帮助我们快速指明数据按照指定字段进行排序。

使用方法：

在类视图中设置filter_backends，使用rest_framework.filters.OrderingFilter过滤器，REST framework会在请求的查询字符串参数中检查是否包含了ordering参数，如果包含了ordering参数，则按照ordering参数指明的排序字段对数据集进行排序。

前端可以传递的ordering参数的可选字段值需要在ordering_fields中指明。

示例：

from rest_framework.filters import OrderingFilter
class Students7View(ModelViewSet):
    queryset = models.Student.objects.all()  # 必须写这个参数 ,方法中使用的self.get_queryset()方法自动获取到queryset属性数据
    serializer_class = StudentModelSerializer  # 非必填属性，self.get_serializer获取到serializer_class制定的序列化器类
    filter_backends = (OrderingFilter,)
    ordering_fields = ('id', 'age')
    # students/?ordering=-id

# 127.0.0.1:8000/books/?ordering=-age 
# 必须是ordering=某个值
# -id 表示针对id字段进行倒序排序
# id  表示针对id字段进行升序排序
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如果需要在过滤以后再次进行排序，则需要两者结合!

from rest_framework.generics import ListAPIView
from students.models import Student
from .serializers import StudentModelSerializer
from django_filters.rest_framework import DjangoFilterBackend #需要使用一下它才能结合使用
class Student3ListView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentModelSerializer
    filter_fields = ('age', 'sex')
    # 因为filter_backends是局部过滤配置，局部配置会覆盖全局配置,所以需要重新把过滤组件核心类再次声明,
    # 否则过滤功能会失效
    filter_backends = [OrderingFilter,DjangoFilterBackend]
    ordering_fields = ('id', 'age')
    
# 127.0.0.1:8000/books/?sex=1&ordering=-age 
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6. 分页Pagination

REST framework提供了分页的支持。
我们可以在配置文件中设置全局的分页方式，如：

REST_FRAMEWORK = {
  # 全局分页，一旦设置了全局分页，那么我们drf中的视图扩展类里面的list方法提供的列表页都会产生分页的效果。所以一般不用全局分页
    'DEFAULT_PAGINATION_CLASS':  'rest_framework.pagination.PageNumberPagination',
    'PAGE_SIZE': 100  # 每页最大数据量
}
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也可通过自定义Pagination类，来为视图添加不同分页行为。在视图中通过pagination_class属性来指明。

class LargeResultsSetPagination(PageNumberPagination):
    page_size = 1000
    #127.0.0.1:8001/students/?page=5&page_size=10
    page_size_query_param = 'page_size'
    max_page_size = 10000
class BookDetailView(RetrieveAPIView):
    queryset = BookInfo.objects.all()
    serializer_class = BookInfoSerializer
    pagination_class = LargeResultsSetPagination
    # pagination_class = None
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注意：如果在视图内关闭分页功能，只需在视图内设置

pagination_class = None
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可选分页器

1） PageNumberPagination
前端访问地址形式：

GET  http://127.0.0.1:8000/students/?page=4
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可以在子类中定义的属性：

• page_size 每页数目
• page_query_param 前端发送的页数关键字名，默认为"page"
• page_size_query_param 前端发送的每页数目关键字名，默认为None
• max_page_size 前端最多能设置的每页数量

# 声明分页的配置类
from rest_framework.pagination import PageNumberPagination
class StandardPageNumberPagination(PageNumberPagination):
    # 默认每一页显示的数据量
    page_size = 2
    # 允许客户端通过get参数来控制每一页的数据量
    page_size_query_param = "size"
    max_page_size = 10
    # 自定义页码的参数名
    page_query_param = "p"

class StudentAPIView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentModelSerializer
    pagination_class = StandardPageNumberPagination

# 127.0.0.1/four/students/?p=1&size=5
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2）LimitOffsetPagination(了解)

前端访问网址形式：其实就是通过偏移量来取数据

GET http://127.0.0.1/four/students/?limit=100&offset=400  #从下标为400的记录开始，取100条记录
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可以在子类中定义的属性：

• default_limit 默认限制，每页数据量大小，默认值与PAGE_SIZE设置一致
• limit_query_param limit参数名，默认'limit' ， 可以通过这个参数来改名字
• offset_query_param offset参数名，默认'offset' ，可以通过这个参数来改名字
• max_limit 最大limit限制，默认None， 无限制

from rest_framework.pagination import LimitOffsetPagination
class StandardLimitOffsetPagination(LimitOffsetPagination):
    # 默认每一页查询的数据量,类似上面的page_size
    default_limit = 2
    limit_query_param = "size"
    offset_query_param = "start"

class StudentAPIView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentModelSerializer
    # 调用页码分页类
    # pagination_class = StandardPageNumberPagination
    # 调用查询偏移分页类
    pagination_class = StandardLimitOffsetPagination
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7. 异常处理 Exceptions

看一个简单的示例

class APIError(Exception):
    pass

class Student2APIView(APIView):
    def get(self,request,pk):
        try:
            instance = Student.objects.get(pk=pk)
        except Student.DoesNotExist:
            raise APIError('自定义API错误')
            return Response({"message":"访问的商品已经下架~"})

        serializer = StudentModelSerializer(instance=instance)
        return Response(serializer.data)
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REST framework提供了异常处理，我们可以自定义异常处理函数。

可以创建一个utils文件夹，里面放一个exceptions.py文件，名字随便写，然后写下面的内容

from rest_framework.views import exception_handler

def custom_exception_handler(exc, context): #自定义的错误处理函数
  	"""
    	exc错误对象
      	context 异常发生时的一些上下文信息
    """
    # 先调用REST framework默认的异常处理方法获得标准错误响应对象
    response = exception_handler(exc, context) #这个函数是drf提供的，它处理了一些错误，但是如果它处理不了的，它会返回None，所以，如果是None的话，我们需要自己来处理错误

    # 在此处补充自定义的异常处理
    if response is None:
      	if isinstance(exc,APIError)
        #这里就可以记录错误信息了，一般记录到文件中，可以使用日志系统来进行记录
        # return Respose({'msg':'自定义API错误了'})
        response.data['status_code'] = response.status_code

    return response
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在配置文件中还要声明自定义的异常处理

REST_FRAMEWORK = {
    'EXCEPTION_HANDLER': 'my_project.my_app.utils.custom_exception_handler'
}
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如果未声明，会采用默认的方式，如下

## rest_frame/settings.py
REST_FRAMEWORK = {
    'EXCEPTION_HANDLER': 'rest_framework.views.exception_handler'
}
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例如：补充上处理关于数据库的异常

from rest_framework.views import exception_handler as drf_exception_handler
from rest_framework import status
from django.db import DatabaseError

def exception_handler(exc, context):
    response = drf_exception_handler(exc, context)

    if response is None:
        view = context['view'] #出错的方法或者函数名称
        if isinstance(exc, DatabaseError):
            print('[%s]: %s' % (view, exc))
            response = Response({'detail': '服务器内部错误'}, status=status.HTTP_507_INSUFFICIENT_STORAGE)

    return response
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REST framework定义的异常

• APIException 所有异常的父类
• ParseError 解析错误
• AuthenticationFailed 认证失败
• NotAuthenticated 尚未认证
• PermissionDenied 权限决绝
• NotFound 未找到
• MethodNotAllowed 请求方式不支持
• NotAcceptable 要获取的数据格式不支持
• Throttled 超过限流次数
• ValidationError 校验失败

也就是说，上面列出来的异常不需要我们自行处理了，很多的没有在上面列出来的异常，就需要我们在自定义异常中自己处理了。

8. 自动生成接口文档

REST framework可以自动帮助我们生成接口文档。
接口文档以网页的方式呈现。
自动接口文档能生成的是继承自APIView及其子类的视图。
文档：https://www.kernel.org/doc/html/v4.12/core-api/index.html

8.1. 安装依赖

REST framewrok生成接口文档需要coreapi库的支持。

pip install coreapi
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8.2. 设置接口文档访问路径

在总路由中添加接口文档路径。
文档路由对应的视图配置为rest_framework.documentation.include_docs_urls，
参数title为接口文档网站的标题。

from rest_framework.documentation import include_docs_urls

urlpatterns = [
    ...
    path('docs/', include_docs_urls(title='站点页面标题'))
]
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如果报错了下面的错误，说明我们缺少一个依赖，配置一下就行了
'AutoSchema' object has no attribute 'get_link'
配置：

REST_FRAMEWORK = {
    ...
    'DEFAULT_SCHEMA_CLASS': "rest_framework.schemas.AutoSchema",

}
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8.3. 文档描述说明的定义位置

1） 单一方法的视图，可直接使用类视图的文档字符串，如

class BookListView(generics.ListAPIView):
    """
    get: 返回所有图书信息.
    post: 添加记录
    """
    #注意，这是在类中声明的注释，如果在方法中你声明了其他注释，会覆盖这个注释的
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2）包含多个方法的视图，在类视图的文档字符串中，分开方法定义，如

class BookListCreateView(generics.ListCreateAPIView):
    """
    get:
    返回所有图书信息.

    post:
    新建图书.
    """
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3）对于视图集ViewSet，仍在类视图的文档字符串中封开定义，但是应使用action名称区分，如

class BookInfoViewSet(mixins.ListModelMixin, mixins.RetrieveModelMixin, GenericViewSet):
    """
    list:
    返回图书列表数据

    retrieve:
    返回图书详情数据

    latest:
    返回最新的图书数据

    read:
    修改图书的阅读量
    """
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8.4. 访问接口文档网页

浏览器访问 127.0.0.1:8000/docs/，即可看到自动生成的接口文档。

两点说明：

1） 视图集ViewSet中的retrieve名称，在接口文档网站中叫做read
2）参数的Description需要在模型类或序列化器类的字段中以help_text选项定义，如：

class Student(models.Model):
    ...
    age = models.IntegerField(default=0, verbose_name='年龄', help_text='年龄')
    ...
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或 注意，如果你多个应用使用同一个序列化器，可能会导致help_text的内容显示有些问题，小事情

class StudentSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Student
        fields = "__all__"
        extra_kwargs = {
            'age': {
                'required': True,
                'help_text': '年龄'
            }
        }
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