基于telepath庫實現(xiàn)Python和JavaScript之間交換數(shù)據(jù)
它有什么作用？
它提供了一種將包括Python對象在內(nèi)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)打包為JSON可序列化格式的機(jī)制。通過向相應(yīng)的JavaScript實現(xiàn)注冊該機(jī)制，可以擴(kuò)展該機(jī)制以支持任何Python類。然后，打包的數(shù)據(jù)可以包含在HTTP響應(yīng)中，并在JavaScript中解壓縮以獲得與原始數(shù)據(jù)等效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
安裝方法
pipinstalltelepath
并將'telepath'添加到項目的INSTALLED_APPS。
簡介
假設(shè)我們正在構(gòu)建一個用于玩跳棋的Django應(yīng)用。我們已經(jīng)花費(fèi)了數(shù)天或數(shù)周的時間，構(gòu)建了游戲規(guī)則的Python實現(xiàn)，并提供了代表當(dāng)前游戲狀態(tài)和各個部分的類。但是，我們還希望為播放器提供一個適當(dāng)友好的用戶界面，這意味著該是我們編寫JavaScript前端的時候了。我們的UI代碼不可避免地將擁有自己的對象，這些對象代表不同的角色，鏡像我們正在服務(wù)器上跟蹤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——但我們無法發(fā)送Python對象，因此將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端通常將意味著設(shè)計游戲狀態(tài)的JSON表示形式，并在兩端分別設(shè)計大量樣式代碼，遍歷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以在本機(jī)對象之間來回轉(zhuǎn)換。讓我們看看telepath如何簡化該過程。
一個完整的跳棋游戲?qū)τ诒窘坛虂碚f有點太多了，所以我們只選擇渲染這一步...
在Python環(huán)境中，創(chuàng)建一個新的Django項目：
pipinstall"Django>=3.1,<3.2" django-adminstartprojectdraughts cddraughts ./manage.pystartappgames
在draughts / settings.py的INSTALLED_APPS列表中添加'games'。
為簡單起見，在本示例中，我們將不涉及數(shù)據(jù)庫，而是將游戲狀態(tài)表示為普通的Python類而不是Django模型。修改games/views.py，如下所示：
fromdjango.shortcutsimportrender
classPiece:
def__init__(self,color,position):
self.color=color
self.position=position
classGameState:
def__init__(self,pieces):
self.pieces=pieces
@staticmethod
defnew_game():
black_pieces=[
Piece('black',(x,y))
foryinrange(0,3)
forxinrange((y+1)%2,8,2)
]
white_pieces=[
Piece('white',(x,y))
foryinrange(5,8)
forxinrange((y+1)%2,8,2)
]
returnGameState(black_pieces+white_pieces)
defgame(request):
game_state=GameState.new_game()
returnrender(request,'game.html',{})
如下所示創(chuàng)建games/templates/game.html：
<!doctypehtml>
<html>
<head>
<title>Draughts</title>
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded',event=>{
constgameElement=document.getElementById('game');
gameElement.innerHTML='TODO:rendertheboardhere'
});
</script>
</head>
<body>
<h1>Draughts</h1>
<divid="game">
</div>
</body>
</html>
將新視圖添加到draughts/urls.py:
fromdjango.contribimportadmin
fromdjango.urlsimportpath
fromgames.viewsimportgame
urlpatterns=[
path('',game),
path('admin/',admin.site.urls),
]
現(xiàn)在，使用./manage.py runserver啟動服務(wù)器，并訪問http：// localhost：8000 /。
到目前為止，我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個代表新游戲的GameState對象——現(xiàn)在是時候引入telepath，以便我們可以將該對象傳輸?shù)娇蛻舳?。?zhí)行下面命令：
pipinstalltelepath
并將'telepath'添加到draughts / settings.py中的INSTALLED_APPS列表中?，F(xiàn)在編輯games/views.py文件：
importjson
fromdjango.shortcutsimportrender
fromtelepathimportJSContext
#...
defgame(request):
game_state=GameState.new_game()
js_context=JSContext()
packed_game_state=js_context.pack(game_state)
game_state_json=json.dumps(packed_game_state)
returnrender(request,'game.html',{
'game_state_json':game_state_json,
})
這里JSContext是一個幫助工具，用于管理游戲狀態(tài)對象到我們可以在Javascript中使用的表示形式的轉(zhuǎn)換。js_context.pack接受該對象并將其轉(zhuǎn)換為可以JSON序列化并傳遞到我們的模板的值。但是，現(xiàn)在重新加載頁面失敗，并出現(xiàn)以下形式的錯誤：don't know how to pack object: <games.views.GameState object at 0x10f3f2490>
這是因為GameState是Telepath尚不知道如何處理的自定義Python類型。傳遞給pack的任何自定義類型必須鏈接到相應(yīng)的JavaScript實現(xiàn)；這是通過定義Adapter對象并將其注冊到telepath來完成的。如下更新game / views.py：
importjson fromdjango.shortcutsimportrender fromtelepathimportAdapter,JSContext,register #... classGameState: #keepdefinitionasbefore classGameStateAdapter(Adapter): js_constructor='draughts.GameState' defjs_args(self,game_state): return[game_state.pieces] classMedia: js=['draughts.js'] register(GameStateAdapter(),GameState)
此處js_constructor是JavaScript構(gòu)造函數(shù)的標(biāo)識符，該標(biāo)識符將用于在客戶端上構(gòu)建GameState實例，并且js_args定義了將傳遞給此構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)列表，以重新創(chuàng)建給定game_state對象的JavaScript對應(yīng)對象 。Media類指示文件，該文件遵循Django對格式媒體的約定，可在其中找到GameState的JavaScript實現(xiàn)。稍后我們將看到此JavaScript實現(xiàn)的外觀，現(xiàn)在，我們需要為Piece類定義一個類似的適配器，因為我們對GameStateAdapter的定義取決于是否能夠打包Piece實例。將以下定義添加到games/views.py：
classPiece: #keepdefinitionasbefore classPieceAdapter(Adapter): js_constructor='draughts.Piece' defjs_args(self,piece): return[piece.color,piece.position] classMedia: js=['draughts.js'] register(PieceAdapter(),Piece)
重新加載頁面，您將看到錯誤提示消失了，這表明我們已成功將GameState對象序列化為JSON并將其傳遞給模板?，F(xiàn)在，我們可以將其包含在模板中-編輯games/templates/game.html：
<body>
<h1>Draughts</h1>
<divid="game"data-game-state="{{game_state_json}}">
</div>
</body>
再次重新加載頁面，并在瀏覽器的開發(fā)人員工具中檢查游戲元素（在Chrome和Firefox中，右鍵單擊TODO注釋，然后選擇Inspect或Inspect Element），您將看到GameState對象的JSON表示，準(zhǔn)備好 解壓成完整的JavaScript對象。
除了將數(shù)據(jù)打包成JSON可序列化的格式外，JSContext對象還跟蹤將數(shù)據(jù)解壓縮所需的JavaScript媒體定義，作為其媒體屬性。讓我們更新游戲視圖，以將其也傳遞給模板-在games/views.py中：
defgame(request):
game_state=GameState.new_game()
js_context=JSContext()
packed_game_state=js_context.pack(game_state)
game_state_json=json.dumps(packed_game_state)
returnrender(request,'game.html',{
'game_state_json':game_state_json,
'media':js_context.media,
})
將下面代碼添加到games / templates / game.html中的HTML頭文件中：
<head>
<title>Draughts</title>
{{media}}
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded',event=>{
constgameElement=document.getElementById('game');
gameElement.innerHTML='TODO:rendertheboardhere'
});
</script>
</head>
重新加載頁面并查看源代碼，您將看到這帶來了兩個JavaScript包括 —— telepath.js（客戶端telepath庫，提供解包機(jī)制）和我們在適配器定義中指定的draughts.js文件。后者尚不存在，所以讓我們在games / static / draughts.js中創(chuàng)建它：
classPiece{
constructor(color,position){
this.color=color;
this.position=position;
}
}
window.telepath.register('draughts.Piece',Piece);
classGameState{
constructor(pieces){
this.pieces=pieces;
}
}
window.telepath.register('draughts.GameState',GameState);
這兩個類定義實現(xiàn)了我們先前在適配器對象中聲明的構(gòu)造函數(shù)-構(gòu)造函數(shù)接收的參數(shù)是js_args定義的參數(shù)。window.telepath.register行將這些類定義附加到通過js_constructor指定的相應(yīng)標(biāo)識符。現(xiàn)在，這為我們提供了解壓縮JSON所需的一切-回到games / templates / game.html中，更新JS代碼，如下所示：
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded',event=>{
constgameElement=document.getElementById('game');
constgameStateJson=gameElement.dataset.gameState;
constpackedGameState=JSON.parse(gameStateJson);
constgameState=window.telepath.unpack(packedGameState);
console.log(gameState);
})
</script>
您可能需要重新啟動服務(wù)器以獲取新的games/static文件夾。重新加載頁面，然后在瀏覽器控制臺中，您現(xiàn)在應(yīng)該看到填充了Piece對象的GameState對象?，F(xiàn)在，我們可以繼續(xù)在games/static/draughts.js中填寫渲染代碼：
classPiece{
constructor(color,position){
this.color=color;
this.position=position;
}
render(container){
constelement=document.createElement('div');
container.appendChild(element);
element.style.width=element.style.height='24px';
element.style.border='2pxsolidgrey';
element.style.borderRadius='14px';
element.style.backgroundColor=this.color;
}
}
window.telepath.register('draughts.Piece',Piece)
classGameState{
constructor(pieces){
this.pieces=pieces;
}
render(container){
consttable=document.createElement('table');
container.appendChild(table);
constcells=[];
for(lety=0;y<8;y++){
letrow=document.createElement('tr');
table.appendChild(row);
cells[y]=[];
for(letx=0;x<8;x++){
letcell=document.createElement('td');
row.appendChild(cell);
cells[y][x]=cell;
cell.style.width=cell.style.height='32px';
cell.style.backgroundColor=(x+y)%2?'silver':'white';
}
}
this.pieces.forEach(piece=>{
const[x,y]=piece.position;
constcell=cells[y][x];
piece.render(cell);
});
}
}
window.telepath.register('draughts.GameState',GameState)
在games/templates/game.html中添加對render方法的調(diào)用：
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded',event=>{
constgameElement=document.getElementById('game');
constgameStateJson=gameElement.dataset.gameState;
constpackedGameState=JSON.parse(gameStateJson);
constgameState=window.telepath.unpack(packedGameState);
gameState.render(gameElement);
})
</script>
重新加載頁面，您將看到我們的跳棋程序已準(zhǔn)備就緒，可以開始游戲了。
讓我們快速回顧一下我們已經(jīng)取得的成果：
- 我們已經(jīng)打包和解包了自定義Python / JavaScript類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而無需編寫代碼來遞歸該結(jié)構(gòu)。如果我們的GameState對象變得更復(fù)雜（例如，“棋子”列表可能變成棋子和國王對象的混合列表，或者狀態(tài)可能包括游戲歷史），則無需重構(gòu)任何數(shù)據(jù)打包/拆包邏輯，除了為每個使用的類提供一個適配器對象。
- 僅提供了解壓縮頁面數(shù)據(jù)所需的JS文件-如果我們的游戲應(yīng)用程序擴(kuò)展到包括Chess，Go和Othello，并且所有生成的類都已通過Telepath注冊，則我們?nèi)匀恢恍枰峁┡c跳棋知識相關(guān)的代碼。
- 即使我們使用任意對象，也不需要動態(tài)內(nèi)聯(lián)JavaScript —— 所有動態(tài)數(shù)據(jù)都以JSON形式傳遞，并且所有JavaScript代碼在部署時都是固定的（如果我們的網(wǎng)站強(qiáng)制執(zhí)行CSP，這一點很重要）。
以上就是基于telepath庫實現(xiàn)Python和JavaScript之間交換數(shù)據(jù)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python和JavaScript之間交換數(shù)據(jù)的資料請關(guān)注本站其它相關(guān)文章！
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