原文:Python中的API构建指南:在Flask中进行API开发 - 知乎
如何实现从一个软件与另一个软件的通信交互?就像我们的APP,如何实现微信支付、苹果支付?
其实,我们只需要一个API。
API(应用程序编程接口)是一个简单的接口,它定义了可以发出的请求类型(需求/问题等)、请求的发出方式以及处理方式。
在本文中,我们将构建一个API,它允许我们向不同的端点发送一系列GET/POST/PUT/PATCH/DELETE等各种请求,并返回或修改与API连接的数据。
我们将使用Flask框架来创建我们的API,并使用Postman来对其进行测试它。本文将涵盖以下内容:
1.设置
- 数据集
- 初始化Flask API
- 端点
- 运行本地服务器
2.编写API
- GET
- POST
- 401未经授权
- PUT
- DELETE
- 用户类(摘要)
3.总结
设置
我们的API将包含两个端点:用户和位置。 前者将允许访问我们注册用户的详细信息,而后者将包括咖啡馆位置列表。
此处假设的用例是数百万个咖啡馆的书签应用程序,用户可以在其中打开该应用程序并为自己喜欢的咖啡馆添加书签,例如谷歌地图。
1.数据集
为了简单起见,我们将把这些数据存储在两个本地CSV文件中。
CSV文件如下所示:
用户数据
位置数据
users.csv:https://drive.google.com/file/d/12-nW-R6TEPbUzSVF8zsQtOm992TdZOqj/view?usp=sharing
locations.csv:https://drive.google.com/file/d/1ERGeiKZLNuD9K-MHd7a0Colqj_DqiMww/view?usp=sharing
2.初始化Flask API
对于Python脚本,我们需要导入模块并初始化API,如下所示:
from flask import Flask
from flask_restful import Resource, Api, reqparse
import pandas as pd
import ast
app = Flask(__name__)
api = Api(app)
3.端点
正如上文提到的,我们的API有两个端点:用户和位置。
假设我们的API的结果位于http://www.api.com网站,则将在http://www.api.com/users提供与Users类的通信,并在http://www.api.com/locations提供Locations。
为了创建端点,我们需要定义一个Python类,然后使用api.add_resource将其连接到所需的端点,如下所示:
class Users(Resource):# 方法在这里passapi.add_resource(Users, '/users') # /users'是我们的切入点
- Flask需要知道类是我们API的端点,因此我们将Resource与类定义一起传入。
- 在类内部,包含了我们的HTTP方法(GET,POST,DELETE等)。
- 最后,我们使用api.add_resource将Users类与/ users端点链接。
因为我们需要两个端点,所以我们复制了逻辑:
class Users(Resource):#方法passclass Locations(Resource):#方法passapi.add_resource(Users, '/users') # '/users' 是我们进入用户的切入点
api.add_resource(Locations, '/locations') # '/ locations'是我们的位置的切入点
4.运行本地服务器
最后,在我们写出API时,还要对其进行测试!
为此,我们需要托管我们的API,我们可以在本地通过将app.run添加到脚本末尾来进行本地化,如下所示:
if __name__ == '__main__':app.run() #运行 Flask app
当我们运行脚本时,我们会看到如下所示:
初始化本地主机服务器
设置好服务器后,如果您在使用Postman构建API的实际标准之前还没有使用过它,就可以对其进行测试。
编写API
在每个类中,我们保留HTTP方法GET,POST和DELETE。
要创建GET方法,我们使用def get(self)。POST和DELETE遵循相同的模式。
1.GET
GET方法是最简单的。我们返回存储在字典中的 users.csv 中存储的所有数据,如下所示:
class Users(Resources):def get(self):data = pd.read_csv('users.csv') # 读取 CSVdata = data.to_dict() # 将数据帧转换为字典return {'data': data}, 200 # 返回数据和200 OK代码
然后,我们可以运行脚本来初始化我们的API,打开Postman并将GET请求发送到我们的本地主机地址(通常为http://127.0.0.1:5000),这是我们的API入口点。
如何将GET请求发送到我们的API
要将GET请求发送到Postman中的API,我们:
- 从下拉列表中选择GET;
- 输入我们的API实例+ / users的入口点(端点);
- 点击发送;
- 检查我们的API返回的状态码(我们应该看到200 OK);
- 查看我们的API响应,即JSON(如字典)格式的users.csv。
2.POST
POST方法允许我们将记录添加到数据中。在这种情况下,我们将使用 usedId,name和city的参数。
这些参数作为URL参数传递到我们的API端点,如下所示:
http://127.0.0.1:5000/users?userId=abc123&name=The Rock&city=Los Angeles
我们可以指定所需的参数,然后使用reqparse解析提供的值,如下所示:
parser = reqparse.RequestParser() # 初始化parser.add_argument('userId', required=True) # 添加参数
parser.add_argument('name', required=True)
parser.add_argument('city', required=True)args = parser.parse_args() # 将参数解析为字典
让我们分解一下解析器代码:
- 使用.RequestParser()初始化解析器。
- 使用.add_argument([arg_name],required)添加参数。请注意,required = True 表示请求中的参数是必需的。另外,我们可以添加带有 required = False 的可选参数。
- 使用.parse_args()将参数及其值解析为Python字典。
然后,我们可以访问传递给每个参数的值,就像我们通常在字典中使用键值对一样。
将代码进行合并,为CSV添加值:
class Users(Resource):def post(self):parser = reqparse.RequestParser() #初始化parser.add_argument('userId', required=True) # 添加参数parser.add_argument('name', required=True)parser.add_argument('city', required=True)args = parser.parse_args() #将参数解析为字典# 创建包含新值的新数据帧new_data = pd.DataFrame({'userId': args['userId'],'name': args['name'],'city': args['city'],'locations': [[]]})# 读取CSVdata = pd.read_csv('users.csv')# 添加新提供的值data = data.append(new_data, ignore_index=True)# 保存并返回CSVdata.to_csv('users.csv', index=False)return {'data': data.to_dict()}, 200 # 返回200 OK数据
看起来有点混乱,简单点,我们要做的就是:
- 从URL参数args创建一行新数据new_data;
- 将其附加到预先存在的数据;
- 保存新合并的数据;
- 返回数据以及200 OK状态代码。
我们通过向/ user端点发送包含userId,名称和城市参数的POST请求来创建新用户。
现在,我们可以发送POST请求来创建新用户了,是不是很简单?!
3.401未经授权
我们的代码处理POST请求,允许我们将新数据写入users.csv ,但是如果该用户已经存在怎么办?
为此,我们需要添加一个检查操作。如果 userId 已经存在,我们将向用户返回401未经授权的代码。
...# 读取 CSVdata = pd.read_csv('users.csv')if args['userId'] in data['userId']:return {'message': f"'{args['userId']}' already exists."}, 401else:# 创建包含新值的新数据帧new_data = pd.DataFrame({'userId': args['userId'],'name': args['name'],'city': args['city'],'locations': [[]]})# 添加新提供的值data = data.append(new_data, ignore_index=True)data.to_csv('users.csv', index=False) # 返回并保存CSVreturn {'data': data.to_dict()}, 200 # 返回200 OK的数据
如果我们尝试使用用户ID“ abc123”再次发布,我们将返回以下401未经授权的状态代码和消息
回到Postman,我们可以通过尝试两次添加同一用户来测试我们的API是否正常运行。这次,The Rock收到401未经授权的响应。
4.PUT
如果我们想为用户添加咖啡馆怎么办? 我们无法使用POST,因为它会返回401未经授权的代码,这时候,我们就要用PUT了。
与POST类似,在提供的 userId 不存在的情况下,我们需要添加 if-else 逻辑。
class Users(Resource):def put(self):parser = reqparse.RequestParser() # 初始化parser.add_argument('userId', required=True) # 添加参数parser.add_argument('location', required=True)args = parser.parse_args() # 将参数解析为字典# 读取 CSVdata = pd.read_csv('users.csv')if args['userId'] in list(data['userId']):#将列表字符串评估为列表data['locations'] = data['locations'].apply(lambda x: ast.literal_eval(x))# 选取用户user_data = data[data['userId'] == args['userId']]# 更新用户的位置user_data['locations'] = user_data['locations'].values[0] \.append(args['location'])# 保存并返回CSVdata.to_csv('users.csv', index=False)# 返回数据和200 OKreturn {'data': data.to_dict()}, 200else:# 否则userId不存在return {'message': f"'{args['userId']}' user not found."}, 404
除了对代码进行一些小调整之外,我们的PUT方法几乎与POST相同。
在这里,我们使用PUT方法将ID为0007的咖啡馆添加到The Rock的加标签的位置
回到Postman,我们所需的输入参数已更改。 现在,我们只需要userId和一个位置即可添加到用户添加了书签的位置。
5.DELETE
我们还可以使用DELETE方法删除记录。
此方法非常简单,我们需要指定要删除的userId,并在不存在userId的情况下添加一些if-else逻辑。
例如,如果用户 Jill 认为我们的APP没有用并且想离开,我们将发送包含她的userId的DELETE请求。
发送对userId'b2c'的DELETE请求会从我们的用户数据中删除Jill的记录
我们可以在Postman中进行测试,并且可以预期的是,我们返回的数据没有Jill的记录。如果我们想删除不存在的用户怎么办?
6.Users Class
这就是构成Users类的所有部分,可以通过我们的 /users 端点进行访问。
之后,我们仍然需要将 Locations 类放在一起。这个其他类应允许我们获取、发布、修补(更新)和删除位置。
每个位置都有一个唯一的ID,当用户为一个位置添加书签时,该唯一ID将通过PUT / users添加到其位置列表中。
这段代码与我们在Users类中编写的代码没有太大区别,在此,我们不再重复。
总结
使用Flask和Python设置API的方法非常简单。
通过学习上文,我们就有了一种易于使用的标准化方法,可以在不同接口之间进行通信交互。
在本文中,介绍了所有最常见的请求方法:GET、POST、PUT和DELETE。以及一些HTTP状态代码:200、401和404。
最后,我们还学习了如何在本地托管我们的API并通过 Postman 对其进行测试,从而让我们能够快速诊断问题并确保我们的API正常运行。
总而言之,API开发对于开发人员来说,几乎是任何其他技术领域都是至关重要的技能。
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上文中的所有代码,都能在GitHub上找到:https://gist.github.com/jamescalam/0b309d275999f9df26fa063602753f73
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