Django REST Framework로 빠르고 견고하며 안전한 API 구축하기

소개

오늘날 상호 연결된 디지털 환경에서 API(Application Programming Interface)는 현대 소프트웨어의 초석입니다. API는 다양한 시스템 간의 원활한 통신을 촉진하고, 모바일 애플리케이션에 동력을 공급하며, 타사 통합을 가능하게 하고, 마이크로서비스 아키텍처를 지원합니다. 조직이 데이터 교환 및 크로스 플랫폼 기능에 점점 더 의존함에 따라 효율적이고 안전하며 확장 가능한 API 개발에 대한 수요가 그 어느 때보다 높아졌습니다. 그러나 처음부터 강력한 API를 구축하는 것은 시간 소모적이고 오류가 발생하기 쉬운 작업으로, 종종 복잡한 데이터 직렬화, 인증, 권한 부여 및 라우팅을 포함합니다. 이 블로그 게시물은 Django REST Framework(DRF)가 이러한 과제를 어떻게 해결하는지 살펴보고, 안전한 방식으로 고품질 API를 신속하게 구축할 수 있는 강력하고 우아한 솔루션을 제공합니다. DRF의 핵심 기능과 API 개발 프로세스를 간소화하는 방법을 살펴보고 개발자가 상용구 코드보다는 비즈니스 로직에 집중할 수 있도록 합니다.

Django REST Framework의 강력함

DRF의 진가를 완전히 이해하려면 기본 요소와 이것이 효과에 어떻게 기여하는지 이해하는 것이 중요합니다.

핵심 개념 이해

Django REST Framework의 핵심은 웹 API 생성을 단순화하기 위해 Django 위에 구축된 도구 키트입니다. Django의 ORM(Object-Relational Mapper)과 강력한 기능을 활용하는 동시에 RESTful 상호 작용을 위한 추상화 계층을 추가합니다.

RESTful 원칙: DRF는 REST(Representational State Transfer) 아키텍처 원칙을 밀접하게 준수하며, 상태 비저장 통신, 통일된 인터페이스 및 리소스 기반 URL을 강조합니다. 이는 확장성, 유지 관리성 및 상호 운용성을 촉진합니다.
직렬 변환기(Serializers): 아마도 DRF에서 가장 기본적인 개념인 직렬 변환기는 Django 모델 인스턴스 또는 쿼리 세트와 같은 복잡한 데이터 유형과 JSON 또는 XML로 쉽게 렌더링될 수 있는 기본 Python 데이터 유형 간의 격차를 연결합니다. 데이터 유효성 검사와 함께 직렬화(Python에서 JSON/XML로) 및 역직렬화(JSON/XML에서 Python으로)를 모두 처리합니다.
뷰세트(Viewsets) 및 라우터(Routers): DRF는 관련 API 논리를 그룹화하는 방법으로 ViewSet을 도입했습니다. 리소스에 대한 GET, POST, PUT, DELETE 작업을 위해 별도의 뷰를 정의하는 대신 ViewSet은 모든 일반적인 CRUD(Create, Read, Update, Delete) 작업을 캡슐화합니다. 이는 ViewSet에 대한 URL 패턴을 자동으로 생성하는 Routers와 결합될 때 URL 라우팅을 크게 단순화합니다.
인증 및 권한: 모든 API에 대한 보안은 가장 중요합니다. DRF는 인증(사용자 식별) 및 권한(사용자가 수행할 수 있는 작업 결정)을 처리하기 위한 유연하고 확장 가능한 시스템을 제공합니다. 토큰 인증, 세션 인증 및 기본 인증을 위한 기본 클래스가 함께 제공되며 사용자 정의 권한 논리를 허용합니다.

DRF로 API 구축 실제 예시

"Products"에 대한 간단한 API를 구축하여 DRF의 기능을 설명해 보겠습니다. 다음과 같이 정의된 Django 모델이 있다고 가정합니다.

# products/models.py
from django.db import models

class Product(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)
    description = models.TextField()
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)
    stock = models.IntegerField(default=0)
    is_available = models.BooleanField(default=True)

    def __str__(self):
        return self.name

단계 1: 직렬 변환기 정의

먼저 Product 모델 인스턴스를 JSON으로 변환하고 그 반대로 변환하는 직렬 변환기를 만듭니다.

# products/serializers.py
from rest_framework import serializers
from .models import Product

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

이 ModelSerializer는 Product 모델에서 필드를 자동으로 추론하여 상용구코드를 크게 줄여줍니다.

단계 2: 뷰세트 생성

다음으로 Product 인스턴스에 대한 CRUD 작업을 처리하는 ViewSet을 정의합니다.

# products/views.py
from rest_framework import viewsets
from rest_framework.permissions import IsAuthenticatedOrReadOnly
from .models import Product
from .serializers import ProductSerializer

class ProductViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Product.objects.all().order_by('name')
    serializer_class = ProductSerializer
    permission_classes = [IsAuthenticatedOrReadOnly] # 인증된 사용자만 수정 가능, 나머지는 읽기 가능

여기서 ModelViewSet은 즉시 전체 CRUD 작업을 제공합니다. 또한 IsAuthenticatedOrReadOnly 권한을 적용하여 인증되지 않은 사용자는 제품을 볼 수만 있고, 인증된 사용자는 제품을 생성, 업데이트 또는 삭제할 수 있습니다.

단계 3: 라우터를 사용하여 URL 구성

마지막으로 DRF의 Router를 사용하여 ProductViewSet에 대한 URL 패턴을 자동으로 생성합니다.

# myproject/urls.py (프로젝트의 메인 urls.py)
from django.contrib import admin
from django.urls import path, include
from rest_framework import routers
from products.views import ProductViewSet

router = routers.DefaultRouter()
router.register(r'products', ProductViewSet)

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('api/', include(router.urls)), # DRF API 엔드포인트
    path('api-auth/', include('rest_framework.urls', namespace='rest_framework')), # 로그인/로그아웃용
]

이 몇 줄만으로 DRF는 다음과 같은 경로를 자동으로 설정합니다:

/api/products/ (GET은 목록, POST는 생성)
/api/products/{id}/ (GET은 상세, PUT은 업데이트, DELETE는 삭제)

이는 신속한 개발 기능을 보여줍니다.

보안 강화

DRF는 API 보안을 위한 강력한 메커니즘을 제공합니다.

인증: SessionAuthentication 및 BasicAuthentication 외에도 TokenAuthentication은 클라이언트가 각 요청과 함께 고유 토큰을 보내는 상태 비저장 API에 널리 사용됩니다.

# settings.py
REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': [
        'rest_framework.authentication.TokenAuthentication',
        'rest_framework.authentication.SessionAuthentication', # 선택 사항, 브라우저 기반 액세스에 유용
    ],
    'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': [
        'rest_framework.permissions.IsAuthenticated', # 모든 뷰에 대해 기본적으로 인증 필요
    ]
}

또한 INSTALLED_APPS에 'rest_framework.authtoken'을 추가하고 마이그레이션을 실행하여 토큰 모델을 생성해야 합니다.

권한: 리소스 액세스에 대한 세분화된 제어는 매우 중요합니다. DRF는 사용자 정의 권한 클래스를 정의할 수 있도록 합니다. 예를 들어, IsOwnerOrReadOnly 권한:

# products/permissions.py
from rest_framework import permissions

class IsOwnerOrReadOnly(permissions.BasePermission):
    """
    개체 소유자만 편집할 수 있도록 하는 사용자 정의 권한입니다.
    """
    def has_object_permission(self, request, view, obj):
        # 읽기 권한은 모든 요청에 허용됩니다.
        # 따라서 GET, HEAD 또는 OPTIONS 요청은 항상 허용됩니다.
        if request.method in permissions.SAFE_METHODS:
            return True
        # 쓰기 권한은 스니펫 소유자만 허용됩니다.
        return obj.owner == request.user

그런 다음 이 클래스를 permission_classes에서 ViewSet에 적용할 수 있습니다.

스로틀링(Throttling): API 클라이언트가 할 수 있는 요청 속도를 제한하여 남용 및 서비스 거부 공격을 방지합니다. DRF는 스로틀링 메커니즘을 제공합니다.

# settings.py
REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_THROTTLE_CLASSES': [
        'rest_framework.throttling.AnonRateThrottle',
        'rest_framework.throttling.UserRateThrottle'
    ],
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {
        'anon': '100/day',
        'user': '1000/day'
    }
}

기본 기능 이상으로 활용

DRF는 CRUD 작업 이상을 지원합니다.

사용자 지정 API 뷰: ModelViewSet 패턴에 맞지 않는 더 고유한 논리를 위해.
필터링, 검색 및 정렬: 쿼리 매개변수 기반 필터링, 텍스트 검색 및 결과 정렬을위한 기본 제공 클래스.
페이징: 대규모 데이터 세트를 관리하기 위한 다양한 페이징 스타일 (페이지 번호, 오프셋 제한, 커서).
버전 관리: 다양한 API 버전을 관리하기 위한 전략.
문서화: 자동 API 문서 생성 도구(OpenAPI/Swagger 등)와의 통합.
테스트: Django의 테스트 프레임워크와 쉽게 통합.

이러한 기능을 통해 고도로 정교하고 성능이 뛰어난 API를 개발할 수 있습니다.

결론

Django REST Framework는 놀라운 속도로 강력하고 안전하며 유지 관리 가능한 API를 구축하려는 백엔드 개발자에게 강력한 도구입니다. 데이터 직렬화 및 라우팅부터 강력한 인증 및 권한 시스템에 이르기까지 API 개발에 내재된 복잡성의 상당 부분을 추상화함으로써 DRF는 엔지니어가 핵심 비즈니스 문제 해결에 집중할 수 있습니다. REST 원칙을 준수하고 고도로 확장 가능한 아키텍처를 통해 신속하게 배포될 뿐만 아니라 확장 가능하고 안전하며 미래 지향적인 API를 구축할 수 있습니다. DRF는 개발자가 고품질 API 솔루션을 효율적이고 자신 있게 제공할 수 있도록 진정으로 지원합니다.