Django Rest Framework: Основні аспекти розробки RESTful API - javascript.org.ua

Привіт усім!

Django Rest Framework (DRF) — це потужний інструмент, який спрощує процес розробки ваших API. У цій статті я надам інформацію про функції, які пропонує DRF, а також найкращі практики його використання. Зосередившись на основних аспектах проектування API, я допоможу вам розробляти успішні проекти з DRF.

Django Rest Framework (DRF) — це гнучкий і потужний фреймворк для створення RESTful API в проектах на Django. DRF дозволяє розробникам швидко створювати масштабовані API та підходить для різних сценаріїв завдяки своїм широким можливостям. Він вирізняється обробкою даних на основі моделей, потужними механізмами аутентифікації та зручним управлінням помилками. Типові випадки використання включають платформи електронної комерції, соціальні мережі та IoT (Internet of Things) системи. Гнучка структура DRF робить його ефективним інструментом для розробки як для новачків, так і для досвідчених користувачів. У цій статті ми розглянемо основні моменти, які варто враховувати при розробці API з DRF. Ми надамо важливі поради для проектування вражаючих API, не перевантажуючи вас технічними деталями.

1. Правильне структурування вашого проекту

Першим кроком у розробці API є створення правильної структури проекту. Використання модульної структури в проектах на Django полегшує управління кодом у довгостроковій перспективі. Наприклад, створення окремого додатку в INSTALLED_APPS для кожної функціональності покращує як зчитуваність коду, так і його повторне використання. Крім того, розбиття файлу settings на base.py, development.py та production.py дозволяє мати налаштування, адаптовані до різних середовищ. Таке розміщення робить ваш проект більш масштабованим і керованим. Структура «додатків» у Django дозволяє організувати код у модульний спосіб. Кожен додаток повинен мати певну функцію, що зберігає незалежність між функціональностями. Це спрощує обслуговування та тестування.

Приклад: Для додатку електронної комерції розглянемо такі додатки:

users для керування користувачами
products для керування продуктами
orders для керування замовленнями

Щоб забезпечити кращу співпрацю в більших командах, розгляньте:

Використання системи контролю версій, як-от Git, з чітко визначеною стратегією гілок.
Прийняття практик огляду коду для підтримки якості коду.
Документування структури вашого проекту та API-ендоїнтів за допомогою інструментів, як Swagger або вбудована документація DRF.

2. Використання серіалізаторів для правильного потоку даних

Серіалізатори DRF — це основа для валідації та трансформації даних. Розширені сценарії, як вкладені серіалізатори, дозволяють представляти пов'язані дані в організованому та зрозумілому форматі. Наприклад, щоб показати деталі продукту в межах замовлення в API замовлення, ви можете використати вкладені серіалізатори:

from rest_framework import serializers  
from .models import Order, Product  

class ProductSerializer(serializers.ModelSerializer):  
 class Meta:  
 model = Product  
 fields = ['id', 'name', 'price']  

class OrderSerializer(serializers.ModelSerializer):  
 products = ProductSerializer(many=True)  

 class Meta:  
 model = Order  
 fields = ['id', 'customer', 'products', 'created_at']

Ця структура дозволяє клієнтам отримувати пов'язані дані з меншими запитами, роблячи ваше API зручнішим для користувачів. Вона також спрощує безпечні та ефективні трансформації даних між вашими моделями бази даних та JSON.

Для складнішої валідації використовуйте методи validate_ або метод validate всередині серіалізаторів. Крім того, розгляньте:

Користувацькі серіалізатори для нестандартних представлень даних.
Взаємозв'язки серіалізаторів (HyperlinkedRelatedField, SlugRelatedField) для кращого зв'язку між ресурсами.

3. API Views та ViewSets

DRF пропонує кілька варіантів для створення API-ендпоінтів.
Крім ViewSets, DRF пропонує більш гнучкі інструменти, такі як GenericAPIView. GenericAPIView дозволяє тонко налаштувати стандартну поведінку API, коли потрібна кастомізація. Для складнішої логіки використовуйте APIView, а для операцій CRUD дуже ефективним є ViewSet.

from rest_framework.viewsets import ModelViewSet  
from .models import Product  
from .serializers import ProductSerializer  

class ProductViewSet(ModelViewSet):  
 queryset = Product.objects.all()  
 serializer_class = ProductSerializer

Ця конфігурація дозволяє вам реалізувати операції CRUD з мінімальною кількістю коду. Для забезпечення підтримуваності коду організовуйте ваші представлення (views) логічно та розгляньте можливість додавання декораторів для обмеження швидкості (rate-limiting) або кешування, де це доцільно.

4. Аутентифікація та авторизація

Одним із ключових елементів професійного API є його механізм аутентифікації. DRF підтримує кілька схем аутентифікації:

Аутентифікація сесії: стандартне управління сесіями в Django.
Токенна аутентифікація: ідеальна для мобільних або зовнішніх клієнтів.
JWT (JSON Web Tokens): більш сучасний та легковажний варіант.

Щоб використовувати JWT, інтегруйте пакет djangorestframework-simplejwt:

pip install djangorestframework-simplejwt

Активуйте JWT у ваших налаштуваннях:

REST_FRAMEWORK = {  
 'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': (  
 'rest_framework_simplejwt.authentication.JWTAuthentication',  
 ),  
}

Для авторизації використовуйте систему дозволів DRF для обмеження доступу до ресурсів. Типові приклади:

IsAuthenticated: обмеження доступу для лише автентифікованих користувачів.
IsAdminUser: доступ тільки для адміністраторів.
Користувацькі дозволи для складніших сценаріїв.

5. Оптимізація продуктивності

Проектування масштабованого API потребує уваги до продуктивності. DRF пропонує кілька способів для покращення продуктивності. Наприклад, можна використовувати механізми кешування, такі як декоратор cache_page, щоб кешувати відповіді для конкретних ендпоінтів. Крім того, використання стратегій пагінації для поділу великих наборів даних забезпечує швидші та ефективніші відповіді для клієнтів. Стандартні класи пагінації DRF є відмінною відправною точкою і можуть бути налаштовані за потреби. Для подальшого покращення продуктивності розгляньте:

Оптимізація запитів: уникайте зайвих запитів до бази даних за допомогою select_related і prefetch_related.
Обмеження швидкості: запобігайте надмірному використанню через механізм обмеження швидкості DRF.
Кешування: прискорте часто запитувані ендпоінти через кешування.

Використовуйте інструменти, такі як Django Debug Toolbar, щоб ідентифікувати та усувати «вузькі місця» у ваших запитах або проміжному програмному забезпеченні (middleware).

6. Написання тестів

Тести роблять ваш код більш передбачуваним і легким для налагодження. DRF надає кілька можливостей для написання тестів:

from rest_framework.test import APITestCase  
from rest_framework import status  
from .models import Product  

class ProductAPITestCase(APITestCase):  
 def test_product_list(self):  
 response = self.client.get('/api/products/')  
 self.assertEqual(response.status_code, status.HTTP_200_OK)

Крім простих тестових випадків, включайте:

Інтеграційні тести: тестування взаємодії між компонентами.
Тести на навантаження: використовуйте інструменти, такі як Locust або JMeter, для тестування продуктивності API під навантаженням.
Мокінг зовнішніх API: використовуйте бібліотеки, такі як responses, для мокінгу викликів API під час тестування.

Висновок

Django Rest Framework безсумнівно є вашим найпотужнішим інструментом для розробки RESTful API. У цій статті ми розглянули основні кроки, які допоможуть вам створити вражаючі та професійні API. Використовуючи DRF, ви можете реалізувати складну бізнес-логіку з простотою та отримати конкурентну перевагу в сучасному світі розробки програмного забезпечення.
Впровадження найкращих практик, таких як модульна структура проекту, ефективні серіалізатори та всебічне тестування, забезпечує надійність, масштабованість і підтримуваність ваших API.

Github

Twitter

Перекладено з: Django Rest Framework: Key Points for RESTful API Development