Django 框架入门

Web框架核心 - MVC

Web MVC简介

全称：Model-View-Controller

• 核心观念：分工的思想

• 核心思想：解耦。让不同的代码块之间降低耦合，增强代码的可扩展性和可移植性，实现向后兼容。

Ｗeb MVC各部分的功能

• M全拼为Model，主要封装对数据库层的访问，对数据库中的数据进行增、删、改、查操作。

• V全拼为View，用于封装结果，生成页面展示的html内容。

• C全拼为Controller，用于接收请求，处理业务逻辑，与Model和View交互，返回结果。

Django MVC - MVT

• Django框架遵循MVC设计，并且有一个专有名词：MVT。

Django MVT各部分的功能

• M全拼为Model，与MVC中的M功能相同，负责和数据库交互，进行数据处理。

• V全拼为View，与MVC中的C功能相同，接收请求，进行业务处理，返回应答。

• T全拼为Template，与MVC中的V功能相同，负责封装构造要返回的html。

Django简介

Django makes it easier to build better web apps more quickly and with less code.

• 主要目的是简便、快速的开发数据库驱动的网站。

• 很强的可扩展性：强调代码复用，多个组件可以很方便的以"插件"形式服务于整个框架。

• 强调快速开发和DRY(DoNotRepeatYourself)原则。

特点

1. 重量级框架：原生提供众多功能组建。
2. MTV模式

更多信息：

• Django官方网站
• Django源码
• 1.8.2官方中文文档
• Django Book
• Tange With Django

Django 搭建

1. 搭建虚拟环境

Virtualenv 环境隔离

• 创建：`mkvirtualenv my_project
• 工作：workon my_project
• 停用：deactivate
• 删除：rmvirtualenv my_project

- 您可以创建一个项目，它会创建虚拟环境，并在 `$WORKON_HOME` 中创建一个项目目录。 当您使用 workon myproject 时，会 `cd` 到项目目录中。$ mkproject myproject**virtualenvwrapper** 提供环境名字的tab补全功能。当您有很多环境， 并且很难记住它们的名字时，这就显得很有用。`workon` 也能停止您当前所在的环境，所以您可以在环境之间快速的切换。停止是一样的：
- 

Conda 环境隔离

• 创建：conda
• 工作：conda activate myEnv
• 停用：
• 删除：

安装模块包

序号	模块名称	说明	标签
1	django	主程序框架	All
2	PyMySQL	MySQL数据库支持	Python3
3	mysqldb	MySQL数据库支持	Python2
4
5

2. 创建项目

2.1 创建命令

$ django-admin startproject 项目名称
# 例：
$ django-admin startproject MyWorld

2.2 默认目录说明

MyWorld
|
|-- MyWorld             # 项目的容器
|   |-- __init__.py     # 空文件，实意目录为Python包
|   |-- settings.py     # 项目配置
|   |-- urls.py         # 项目URL声明，及网站URL目录
|   `-- wsgi.py         # WSGI 兼容的 Web 服务器的入口
`-- manage.py           # 使用命令行工具，依此可多种方式操作该Django项目

• MyWorld/__init__.py：虽然为空文件，但是包的载入以此为入口点。因此，可以做成许多事。

• MyWorld/urls.py： 一般而言，此处的URL目录为总体目录，更多细化会在各个应用中体现。

2.3 运行默认开发服务器

命令如下：

$ python manage.py runserver ip:端口
# 示例
$ python manage.py runserver

• 可不写IP和端口，默认IP是127.0.0.1，默认端口为8000。打开浏览器即可访问。
• Django默认工作在调式Debug模式下，如果增加、修改、删除文件，服务器会自动重启。
• ctrl+c 停止服务器。

3. 创建应用

创建应用， 并将所有应用移动到 python package - apps 中：

# 创建所有需要建立的应用
$ python manage.py startapp 子应用名称
# 示例：
$ python manage.py startapp user
$ python manage.py startapp goods
$ python manage.py startapp cart
$ python manage.py startapp order

• manage.py为上述创建工程时自动生成的管理文件。

应用目录说明

MyWorld
|
├── book
│   ├── admin.py            # 文件跟网站的后台管理站点配置相关
│   ├── apps.py             # 配置当前子应用的相关信息
│   ├── __init__.py
│   ├── migrations          # 存放数据库迁移历史文件
│   │   └── __init__.py
│   ├── models.py           # 保存数据库模型类
│   ├── tests.py            # 开发测试用例，编写单元测试
│   └── views.py            # 编写Web应用视图
├── manage.py
└── MyWorld
    ├── asgi.py
    ├── __init__.py
    ├── __pycache__
    │   ├── __init__.cpython-36.pyc
    │   └── settings.cpython-36.pyc
    ├── settings.py
    ├── urls.py
    └── wsgi.py

• 此处注释仅为明确目录关系及作用。不遵循PEP8。

注册安装子应用

建立应用和项目之间的关联，在 MyWorld/settings.py 中 INSTALLED_APPS 下添加应用的名称以完成安装

INSTALLED_APPS = (
    'django.contrib.admin',  # 默认admin管理后台站点
    'django.contrib.auth',  # 默认身份认证系统
    'django.contrib.contenttypes',  # 默认内容类型框架
    'django.contrib.sessions',  # 默认会话框架
    'django.contrib.messages',  # 默认消息框架
    'django.contrib.staticfiles',  # 默认文件管理框架
    'apps.user', # 用户模块
    'apps.goods', # 商品模块
    'apps.cart', # 购物车模块
    'apps.order', # 订单模块
)

或者此步直接在配置文件 settings.py 中，添加应用搜索路径：

import os  # raw line
import sys  # import modules of sys

BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))  # raw line
# 添加 apps 搜索路径
sys.path.insert(0, os.path.join(BASE_DIR, 'apps'))

# ...


INSTALLED_APPS = (
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'user', # 用户模块
    'goods', # 商品模块
    'cart', # 购物车模块
    'order', # 订单模块
)

4. 配置数据库

4.1 配置MySQL数据库

Django 框架默认使用 SQLite3 数据库。也可自定义：

打开 MyWorld/settings.py文件，找到 DATABASES项，修改为MySQL数据库。

• 将引擎改为 mysql，提供连接的主机HOST、端口PORT、数据库名NAME、用户名USER、密码PASSWORD。

DATABASES = {
    'default': {
        # 'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',  # raw line
        # 'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),  # raw line
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'db_name', # 数据库名字
        'USER': 'root', # 数据库登录用户名
        'PASSWORD': 'mysql', # 数据库登录密码
        'HOST': 'localhost', # 数据库所在主机
        'PORT': '3306', # 数据库端口
    }
}

• ENGINE

  • django.db.backends.sqlite3、django.db.backends.postgresql、django.db.backends.mysql、django.db.backends.oracle

• 注意：这里的数据库 db_name 需要自己进入数据库去**手动创建**。

• sql create database test2 default charset=utf8;

4.2 配置MySQL数据库支持

1. 安装MySQL数据库模块支持PyMySQL for Python3 。

MySQLdb is the interface to MySQL database. As mentioned by other posts, MySQLdb doesn't support Python 3.x. I used PyMySQL as the replacement. So you need to install it first:

pip install PyMySQL

• 若是Python2，那么直接使用模块 MySQLdb 即可。

• 在使用到MySQL数据库的应用包的文件 __init__.py 中添加代码。比如：主项目容器 MyWorld包的__init__.py文件。

The next step is to replace 'MySQLdb' with 'pymysql' in all the codes, which is intimidating. Luckily, PyMySQL can be loaded as MySQLdb dyanamically.

In order to achieve it in Django, you need to add the following lines to __init__.py file under the dir of the project's default app (If your have a project named 'myproject', add lines to myproject/myproject/init.py):

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

This __init__.py would be executed when you run the Django project, and MySQLdb will be replaced.

5. 配置视图URL

5.1 项目URL匹配

此配置为默认生成的 url.py 文件。只需要添加相应的视图即可。

from django.contrib import admin
from django.urls import path


urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),  # 默认后台管理页面匹配
    path('index/', include('book.urls'))
]

• admin/ ：请务必修改得更加复杂一些，不要轻易暴露后台管理页面地址。

• include() 即插即用。

• 除了admin路由外，尽量给每个应用app设计自己独立的二级路由。

• 应用解耦：项目根路由不关心具体应用app的路由策略，只管往指定的二级路由转发。

5.2 应用URL匹配

应用URL需要自己在各个应用下新建 url.py 而后依据项目URL进行二级目录下的URL匹配视图即可。

from django.urls import path

# 导入各应用视图
from . import views


urlpatterns = [
    path('', views.index, name='index')，
]

• 应用所属的二级路由可以根据自己的需要随意编写，不会和其它的app路由发生冲突。
• 此处编写为所有从一级目录 /index 的所有试图均为视图 index。

path() 方法：

path() 方法接收4个参数。2个必须：route和view，以及2个可选：kwargs和name。

route

• route 是一个匹配 URL 的准则（类似正则表达式）。

• URL路由的编写顺序非常重要！

  • Django 响应一个请求时，它会从 urlpatterns 的第一项开始，按顺序依次匹配列表中的项，直到找到匹配的项，然后执行该条目映射的视图函数或下级路由，其后的条目将不再继续匹配。

• route不会匹配 GET 和 POST 参数或域名。

  • 例如，URLconf 在处理请求 https://www.example.com/myapp/时，它会尝试匹配 myapp/。
  • 处理请求 https://www.example.com/myapp/?page=3 时，也只会尝试匹配 myapp/。

view

• view 指处理当前url请求的视图函数。
• 当Django匹配到某个路由条目时，自动将封装的HttpRequest对象作为第一个参数，被“捕获”的参数以关键字参数的形式，传递给该条目指定的视图view。

kwargs

• 任意数量的关键字参数可以作为一个字典传递给目标视图。

name

• 对URL命名。能够在Django的任意处，尤其是模板内 显式地引用它。
• 给URL取全局变量名，不会将url匹配地址写死。

5.3 应用视图

from django.shortcuts import render
from django.http import HttpResponse

# Create your views here.
def index(request):
    """Homepage"""
    return HttpResponse("Hello, My World! Here is the homepage!")

6. 运行服务器

配置于此，便可以运行 Django 提供的开发服务器

$ python manage.py runserver ip:端口
# 示例：
$ python manage.py runserver

• 访问：http://127.0.0.1:8000/book
• 此时，便可以查验数据库，视图配置是否正确

7. 其他可提前设置项

7.1 配置本地化

在 settings.py 中配置本地化设置如下：

# Internationalization
# https://docs.djangoproject.com/en/1.8/topics/i18n/

LANGUAGE_CODE = 'en-hans'

TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'

USE_I18N = True

USE_L10N = True

USE_TZ = True

7.2 配置静态文件目录

新建 MyWorld/static 文件夹，在 settings.py 中配置静态文件目录如下：

# Static files (CSS, JavaScript, Images)
# https://docs.djangoproject.com/en/1.8/howto/static-files/

STATIC_URL = '/static/'  # raw line

# 配置静态文件目录
STATIC_DIR = os.path.join(BASE_DIR, 'static')

7.3 配置模板文件目录

新建 MyWorld/templates 文件夹，在 settings.py 中配置模板文件目录如下：

TEMPLATES = [
    {
        'BACKEND': 'django.template.backends.django.DjangoTemplates',
        'DIRS': [os.path.join(BASE_DIR, 'templates')],
        'APP_DIRS': True,
        'OPTIONS': {
            'context_processors': [
                'django.template.context_processors.debug',
                'django.template.context_processors.request',
                'django.contrib.auth.context_processors.auth',
                'django.contrib.messages.context_processors.messages',
            ],
        },
    },
]

模型设计

ORM框架

把类和数据表进行了一个映射，从而可以**通过类和类对象就能操作它所对应的表格中的数据**。也可以**根据我们设计的类自动帮我们生成数据库中的表格**。

• O是object，也就**类对象**

• R是relation，关系数据库中**数据表**

• M是mapping，是**映射**

数据库开发步骤

使用 django 进行数据库开发的步骤：

• 1，在 各个应用 的 models.py 中**定义模型类**
• 2，迁移
• 3，通过类和对象完成数据**增删改查操作**

1. 定义模型类

模型类定义在 models.py 文件中，继承自 models.Model类。

设计模型类

• 依据数据库进行模型类数据类型映射即可。

定义模型类

在 models.py 中定义模型类。

from django.db import models

# Create your models here.
class BookInfo(models.Model):
    """依据数据库字段进行的数据表字段映射"""
    btitle = models.CharField(max_length=20)
    bpub_date = models.DateField()

    class Meta:
        db_table = 'bookinfo'  # 定义数据库对应的表名称
        verboser_name = '图书'  # 在admin站点中显示的名称

    def __str__(self):
        """定义后台页面中，数据对象的显示信息"""
        return self.name

2. 迁移

迁移由两步完成:

1, 生成迁移文件：根据模型类生成创建表的迁移文件。

# 初次迁移模型
$ python manage.py makemigrations  

# 模型更改命令
$ python manage.py makemigrations Models  

• 运行makemigrations命令，Django 会检测你对模型文件的修改

2, 执行迁移：根据第一步生成的迁移文件在数据库中创建表。

# 初次迁移模型
$ python manage.py migrate

# 变更表结构
$ python manage.py migrate Models

• migrate 命令将遍历INSTALLED_APPS设置中的所有项目，在数据库中创建对应的表，并打印出每一条动作信息。
• migrate 命令对所有还未实施的迁移记录进行操作

数据库迁移更新

$ python manage.py makemigrations Model  # 模型变更

$ python manage.py migrate Model   # 迁移变更表结构

• Django通过表 django_migration 记录并跟踪已经实施的migrate动作，并通过对比获得哪些 migrations 尚未提交。
• 同时，将数据库创建和实施迁移分两步有利于版本控制系统。migration 文件上传github 后，版本控制系统便可以指导所有操作信息。

数据库变更查验

检查项目中的错误，并不实际进行迁移或者链接数据库的操作。

$ python manage.py check

默认生成的表名称

数据表的默认名称为：

<app_name>_<model_name>
例：
booktest_bookinfo

在我们之后迁移生成表的时候，Django框架就会自动帮我们在图书表和英雄表之间建立一个外键关系。

3. 数据操作

完成数据表的迁移之后，可以通过进入项目的shell，进行简单的API操作。

• 退出项目：可以使用ctrl+d快捷键或输入quit()
• 进入项目shell ： python manage.py shell

对数据模型类进行增删改查：

• 查询所有图书信息：

BookInfo.objects.all()

进行对象的关联操作：

b.heroinfo_set.all()

后台站点管理

解决快速生成数据库中数据的操作

使用Django的管理模块，需要按照如下步骤操作：

• 1.管理界面本地化
• 2.创建管理员
• 3.注册模型类
• 4.自定义管理页面

1. 确认管理界面本地化

确认设置语言编码、时区：MyWorld/settings.py

LANGUAGE_CODE = 'zh-hans' # 使用中国语言
TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai' # 使用中国上海时间

2. 创建管理员

创建管理员用户

$ python manage.py createsuperuser

# 输入用户名
Username: admin

# 输入邮箱地址
Email address: xxxx@xxx.com

# 输入密码
Password: ******
Password (again): ******
Superuser create successful

访问后台管理页面

• 启动服务器，访问：http://127.0.0.1:8000/admin/
• 不要轻易暴露后台管理页面地址，并将其URL地址设置得更加复杂一些。

3. 注册模型类

在应用 admin.py 中，注册数据库模型类：

from django.contrib import admin
from booktest.models import BookInfo,HeroInfo

# 注册数据库模型类
admin.site.register(BookInfo)
admin.site.register(HeroInfo)

4. 自定义管理页面

自定义继承自admin.ModelAdmin的管理类，用户自定义管理页面的功能：

• 属性list_display表示要显示哪些属性

class BookInfoAdmin(admin.ModelAdmin):
    list_display = ['id', 'btitle', 'bpub_date']

• 修改模型类BookInfo的注册代码如下

admin.site.register(BookInfo, BookInfoAdmin)

视图及URL

Django的设计框架MVT中，用户在URL中请求的是视图，视图接收请求后进行处理，并将处理的结果返回给请求者。

使用视图时需要进行两步操作：

1. 定义视图函数
2. 配置URLconf

1. 定义视图

视图就是定义在各应用 views.py 文件的Python函数。

• 必须有request 参数
• 必须返回 HttpResponse 对象， HttpResponse 中参数内容会显示在浏览器的页面上。

from django.http import HttpResponse

def index(request):
    return HttpResponse("Here is Home page")

2. 配置URLconf

查找视图的过程

请求者在浏览器地址栏中输入url，请求到网站后，获取url信息，然后与编写好的URLconf逐条匹配，如果匹配成功则调用对应的视图函数，如果所有的URLconf都没有匹配成功，则返回404错误。

一条URLconf包括url规则、视图两部分：

• url规则使用正则表达式定义。
• 视图就是在views.py中定义的视图函数。

需要两步完成URLconf配置：

• 1.在应用中定义URLconf

• 2.包含到项目的URLconf中

• 在应用中定义：创建 booktest/urls.py 文件，代码如下：

from django.conf.urls import url
from booktest import views

urlpatterns = [
    url(r'^$', views.index),
]

1. 包含到项目中：打开test1/urls.py文件，为urlpatterns列表增加项如下：

url(r'^', include('booktest.urls')),

test1/urls.py文件完整代码如下：

from django.conf.urls import include, url
from django.contrib import admin

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', include(admin.site.urls)),
    url(r'^', include('booktest.urls')),
]

请求访问，进行测试~

模板

解决**返回页面需要携带复杂数据**的问题

Django将前端的内容定义在模板中，然后再把模板交给视图调用，以便获得各种漂亮、炫酷的效果。

创建模板

1. 创建相关模板文件：Booktest/templates/booktest/index.html
   • templates 文件夹在一级目录，下面将是对应各个应用的二级目录，再下面为各个视图模板文件。模板文件将会和试图进行一一对应。
2. 设置查找模板路径：在 settings.py 中，设置TEMPLATES的DIRS值

'DIRS': [os.path.join(BASE_DIR, 'templates')],

定义模板

在模板中输出变量语法如下，变量可能是从视图中传递过来的，也可能是在模板中定义的。

{{ 变量名 }}

在模板中编写代码段语法如下：

{% 代码段 %}

视图调用模板

调用模板分为三步骤：

• 1.找到模板
• 2.定义上下文
• 3.渲染模板

from django.http import HttpResponse
from django.template import loader,RequestContext

def index(request):
    # 1.获取模板
    template=loader.get_template('booktest/index.html')
    # 2.定义上下文
    context=RequestContext(request,{'title':'图书列表','list':range(10)})
    # 3.渲染模板
    return HttpResponse(template.render(context))

视图调用模板简写

视图调用模板都要执行以上三部分，于是Django提供了一个函数render封装了以上代码。 方法render()包含3个参数：

• 第一个参数为request对象
• 第二个参数为模板文件路径
• 第三个参数为字典，表示向模板中传递的上下文数据

from django.shortcuts import render

def index(request):
    context={'title':'图书列表','list':range(10)}
    return render(request,'booktest/index.html',context)

更多业务细化

现在还需要的代码包括三个方面，三个方面顺序不分先后。

• 1.定义视图
• 2.定义URLconf
• 3.定义模板