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這篇文章主要介紹“Python和JavaScript之間如何交換數據”的相關知識,小編通過實際案例向大家展示操作過程,操作方法簡單快捷,實用性強,希望這篇“Python和JavaScript之間如何交換數據”文章能幫助大家解決問題。
telepath是一個Django庫,用于在Python和JavaScript之間交換數據,使您可以構建具有豐富客戶端接口的應用程序,同時將業務邏輯保留在服務器端代碼中。
它提供了一種將包括Python對象在內的結構化數據打包為JSON可序列化格式的機制。通過向相應的JavaScript實現注冊該機制,可以擴展該機制以支持任何Python類。然后,打包的數據可以包含在HTTP響應中,并在JavaScript中解壓縮以獲得與原始數據等效的數據結構。
pip install telepath
并將'telepath'添加到項目的INSTALLED_APPS。
假設我們正在構建一個用于玩跳棋的Django應用。我們已經花費了數天或數周的時間,構建了游戲規則的Python實現,并提供了代表當前游戲狀態和各個部分的類。但是,我們還希望為播放器提供一個適當友好的用戶界面,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,鏡像我們正在服務器上跟蹤的數據結構——但我們無法發送Python對象,因此將這些數據發送到客戶端通常將意味著設計游戲狀態的JSON表示形式,并在兩端分別設計大量樣式代碼,遍歷數據結構以在本機對象之間來回轉換。讓我們看看telepath如何簡化該過程。
一個完整的跳棋游戲對于本教程來說有點太多了,所以我們只選擇渲染這一步...
在Python環境中,創建一個新的Django項目:
pip install "Django>=3.1,<3.2" django-admin startproject draughts cd draughts ./manage.py startapp games
在draughts / settings.py的INSTALLED_APPS列表中添加'games'。
為簡單起見,在本示例中,我們將不涉及數據庫,而是將游戲狀態表示為普通的Python類而不是Django模型。修改games/views.py,如下所示:
from django.shortcuts import render class Piece: def __init__(self, color, position): self.color = color self.position = position class GameState: def __init__(self, pieces): self.pieces = pieces @staticmethod def new_game(): black_pieces = [ Piece('black', (x, y)) for y in range(0, 3) for x in range((y + 1) % 2, 8, 2) ] white_pieces = [ Piece('white', (x, y)) for y in range(5, 8) for x in range((y + 1) % 2, 8, 2) ] return GameState(black_pieces + white_pieces) def game(request): game_state = GameState.new_game() return render(request, 'game.html', {})
如下所示創建games/templates/game.html:
<!doctype html> <html> <head> <title>Draughts</title> <script> document.addEventListener('DOMContentLoaded', event => { const gameElement = document.getElementById('game'); gameElement.innerHTML = 'TODO: render the board here' }); </script> </head> <body> <h2>Draughts</h2> <div id="game"> </div> </body> </html>
將新視圖添加到draughts/urls.py:
from django.contrib import admin from django.urls import path from games.views import game urlpatterns = [ path('', game), path('admin/', admin.site.urls), ]
現在,使用./manage.py runserver啟動服務器,并訪問http:// localhost:8000 /。
到目前為止,我們已經創建了一個代表新游戲的GameState對象——現在是時候引入telepath,以便我們可以將該對象傳輸到客戶端。執行下面命令:
pip install telepath
并將'telepath'添加到draughts / settings.py中的INSTALLED_APPS列表中。現在編輯games/views.py文件:
import json from django.shortcuts import render from telepath import JSContext # ... def game(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) return render(request, 'game.html', { 'game_state_json': game_state_json, })
這里JSContext是一個幫助工具,用于管理游戲狀態對象到我們可以在Javascript中使用的表示形式的轉換。js_context.pack接受該對象并將其轉換為可以JSON序列化并傳遞到我們的模板的值。但是,現在重新加載頁面失敗,并出現以下形式的錯誤:don't know how to pack object:
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的JavaScript實現;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:
import json from django.shortcuts import render from telepath import Adapter, JSContext, register # ... class GameState: # keep definition as before class GameStateAdapter(Adapter): js_constructor = 'draughts.GameState' def js_args(self, game_state): return [game_state.pieces] class Media: js = ['draughts.js'] register(GameStateAdapter(), GameState)
此處js_constructor是JavaScript構造函數的標識符,該標識符將用于在客戶端上構建GameState實例,并且js_args定義了將傳遞給此構造函數的參數列表,以重新創建給定game_state對象的JavaScript對應對象 。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。稍后我們將看到此JavaScript實現的外觀,現在,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:
class Piece: # keep definition as before class PieceAdapter(Adapter): js_constructor = 'draughts.Piece' def js_args(self, piece): return [piece.color, piece.position] class Media: 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。現在,我們可以將其包含在模板中-編輯games/templates/game.html:
<body> <h2>Draughts</h2> <div id="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,準備好 解壓成完整的JavaScript對象。
除了將數據打包成JSON可序列化的格式外,JSContext對象還跟蹤將數據解壓縮所需的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:
def game(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) return render(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 => { const gameElement = document.getElementById('game'); gameElement.innerHTML = 'TODO: render the board here' }); </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中創建它:
class Piece { constructor(color, position) { this.color = color; this.position = position; } } window.telepath.register('draughts.Piece', Piece); class GameState { constructor(pieces) { this.pieces = pieces; } } window.telepath.register('draughts.GameState', GameState);
這兩個類定義實現了我們先前在適配器對象中聲明的構造函數-構造函數接收的參數是js_args定義的參數。window.telepath.register行將這些類定義附加到通過js_constructor指定的相應標識符。現在,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 => { const gameElement = document.getElementById('game'); const gameStateJson = gameElement.dataset.gameState; const packedGameState = JSON.parse(gameStateJson); const gameState = window.telepath.unpack(packedGameState); console.log(gameState); }) </script>
您可能需要重新啟動服務器以獲取新的games/static文件夾。重新加載頁面,然后在瀏覽器控制臺中,您現在應該看到填充了Piece對象的GameState對象。現在,我們可以繼續在games/static/draughts.js中填寫渲染代碼:
class Piece { constructor(color, position) { this.color = color; this.position = position; } render(container) { const element = document.createElement('div'); container.appendChild(element); element.style.width = element.style.height = '24px'; element.style.border = '2px solid grey'; element.style.borderRadius = '14px'; element.style.backgroundColor = this.color; } } window.telepath.register('draughts.Piece', Piece) class GameState { constructor(pieces) { this.pieces = pieces; } render(container) { const table = document.createElement('table'); container.appendChild(table); const cells = []; for (let y = 0; y < 8; y++) { let row = document.createElement('tr'); table.appendChild(row); cells[y] = []; for (let x = 0; x < 8; x++) { let cell = 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; const cell = cells[y][x]; piece.render(cell); }); } } window.telepath.register('draughts.GameState', GameState)
在games/templates/game.html中添加對render方法的調用:
<script> document.addEventListener('DOMContentLoaded', event => { const gameElement = document.getElementById('game'); const gameStateJson = gameElement.dataset.gameState; const packedGameState = JSON.parse(gameStateJson); const gameState = 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備就緒,可以開始游戲了。
讓我們快速回顧一下我們已經取得的成果:
我們已經打包和解包了自定義Python / JavaScript類型的數據結構,而無需編寫代碼來遞歸該結構。如果我們的GameState對象變得更復雜(例如,“棋子”列表可能變成棋子和國王對象的混合列表,或者狀態可能包括游戲歷史),則無需重構任何數據打包/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據所需的JS文件-如果我們的游戲應用程序擴展到包括Chess,Go和Othello,并且所有生成的類都已通過Telepath注冊,則我們仍然只需要提供與跳棋知識相關的代碼。
即使我們使用任意對象,也不需要動態內聯JavaScript —— 所有動態數據都以JSON形式傳遞,并且所有JavaScript代碼在部署時都是固定的(如果我們的網站強制執行CSP,這一點很重要)。
關于“Python和JavaScript之間如何交換數據”的內容就介紹到這里了,感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識,可以關注億速云行業資訊頻道,小編每天都會為大家更新不同的知識點。
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