Python Django框架

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: Python Django框架

1、Django简介

Python下有多款不同的 Web 框架,Django是最有代表性的一种。许多成功的网站和APP都基于Django。

Django是一个开源的Web应用框架,由Python写成。

Django采用了MVC的软件设计模式,即模型M,视图V和控制器C。

Django本身基于MVC架构,即Model(模型)+View(视图)+ Controller(控制器)设计模式,因此天然具有MVC的出色基因:开发快捷、部署方便、可重用性高、维护成本低等优点。

Django诞生于2003年,2006年加入了BSD许可证,成为开源的Web框架。Django这一词语是根据比利时的爵士音乐家Django Reinhardt命名的,含有希望Django能够优雅地演奏(开发)各种乐曲(Web应用)的美好含义,和著名的电影《姜戈的解放》无关。

Django是由美国堪萨斯(Kansas)州Lawrence城中的一个新闻开发小组开发出来的。当时Lawrence Journal-World报纸的程序员Adrian Holovaty和Simon Willison在用 Python 编写Web新闻网站,他们的 World Online小组制作并维护了当地的几个新闻站点。新闻界独有的特点是迭代迅速,从开发到上线,通常只有几天或几个小时的时间。为了能在截止时间前完成工作,Adrian和Simon不得不开发一种通用的高效的网络应用开发框架,也就是Django。

2005年的夏天,当这个框架开发完成时,它已经用来制作了很多个World Online的站点。不久,小组中的Jacob Kaplan-Moss决定把这个框架发布为一个开源软件。短短数年,Django项目就有了数以万计的用户和贡献者,在世界范围内广泛传播。 原来的World Online的两个开发者(Adrian and Jacob)仍然掌握着Django,但是其发展方向受社区团队的影响更大。

MVC及MTV设计模式:

在目前基于Python语言的几十个Web开发框架中,几乎所有的全栈框架都强制或引导开发者使用MVC设计模式。

MVC设计模式:

最早由Trygve Teenskaug在1978年提出,上世纪80年代是程序语言Smalltalk的一种内部架构。后来MVC被其他领域借鉴,成为了软件工程中的一种通用架构模式。MVC把Web框架分为三个基础部分:

模型(Model):用于封装与应用程序的业务逻辑相关的数据及对数据的处理方法,是Web应用程序中用于处理应用程序的数据逻辑的部分,Model只提供功能性的接口,通过这些接口可以获取Model的所有功能。白话说,这个模块就是业务逻辑和数据库的交互层,定义了数据表。

视图(View):负责数据的显示和呈现,是对用户的直接输出。

控制器(Controller):负责从用户端收集用户的输入,可以看成提供View的反向功能。

这三个部分互相独立,但又相互联系,使得改进和升级界面及用户交互流程,在Web开发过程任务分配时,不需要重写业务逻辑及数据访问代码。

MVC在Python之外的语言中也有广泛应用,例如VC++的MFC,Java的Structs及Spring、C#的.NET开发框架,都非常有名。

MTV设计模式:

MTV和MVC本质上是一样的。

Django对传统的MVC设计模式进行了修改,将视图分成View模块和Template模块两部分,将动态的逻辑处理与静态的页面展示分离开。而Model采用了ORM技术,将关系型数据库表抽象成面向对象的Python类,将数据库的表操作转换成Python的类操作,避免了编写复杂的SQL语句。

模型(Model):和MVC中的定义一样

模板(Template):将模型数据与HTML页面结合起来的引擎

视图(View):负责实际的业务逻辑实现

Django的MTV模型组织可参考下图所示:

框架介绍

ORM框架

Django中内嵌了ORM框架,ORM框架可以将类和数据表进行对应起来,只需要通过类和对象就可以对数据表进行操作。

设计类:模型类

ORM另一个作用:根据设计的类生成数据库中的表。

Django之MVT

2、Django的特点

1) 强大的数据库功能:用python的类继承,几行代码就可以拥有一个动态的数据库操作API,如果需要也能执行SQL语句。

2) 自带的强大的后台功能:几行代码就让网站拥有一个强大的后台,轻松管理内容。

3) 优雅的网址:用正则匹配网址,传递到对应函数。

4) 模板系统:强大,易扩展的模板系统,设计简易,代码和样式分开设计,更易管理。

5) 缓存系统:与memcached或其它缓存系统联用,表现更出色,加载速度更快。

6) 国际化:完全支持多语言应用,允许你定义翻译的字符,轻松翻译成不同国家的语言。

3、Django项目目录

1) urls.py:网址入口,关联到对应的views.py中的一个函数(或generic类),访问网址就对应一个函数。

2) views.py:处理用户发出的请求,与urls.py对应, 通过渲染templates中的网页可以将显示内容,如登陆后的用户名,用户请求的数据等输出到网页。

3) models.py:与数据库操作相关,存入或读取数据时用到,用不到数据库时可以不使用。

4) forms.py:表单,用户在浏览器上输入数据提交,对数据的验证工作以及输入框的生成等工作,也可以不使用。

5) templates文件夹:views.py中的函数渲染templates中的html模板,得到动态内容的网页,可以用缓存来提高速度。

6) admin.py:后台,可以用很少的代码就拥有一个强大的后台。

7) settings.py:Django 的配置文件,如 DEBUG 的开关,静态文件的位置等。

4、Django基本命令

1) 新建一个项目:

  1. django-admin.py startproject project-name

在 windows 上如果报错,尝试用 django-admin 代替 django-admin.py 。

2) 新建一个APP:

  1. python manage.py startapp app-name

  1. django-admin.py startapp app-name

一般一个项目有多个app, 当然通用的app也可以在多个项目中使用。

3) 启动服务器:

  1. python manage.py runserver 0.0.0.0:8000

  1. python manage.py runserver

前者让其它电脑可连接到服务器,监听机器上所有ip的8000端口,访问时用电脑的ip代替 127.0.0.1(8000为端口号,如果不说明,则端口号默认为8000);后者在本电脑访问服务器,访问时ip为127.0.0.1。

5、视图与网址

views.py:

from django.http import HttpResponse   
def helloWorld(request):   
    return HttpResponse("Hello world! ")  

urls.py:

from django.conf.urls import url  
from . import view  
urlpatterns = [  
    url(r'^$', view.helloWorld)  
]  

启动服务器,并在浏览器访问:127.0.0.1:8000。

修改后的urls.py:

from django.conf.urls import url  
from . import view  
urlpatterns = [  
    url(r'^helloWorld$', view.helloWorld)  
]  

启动服务器,并在浏览器访问:127.0.0.1:8000/helloWorld。

url() 函数:可以接收四个参数,分别是两个必选参数regex、view 和两个可选参数kwargs、name:

① regex:正则表达式,与之匹配的 URL 会执行对应的第二个参数 view。

② view:用于执行与正则表达式匹配的 URL 请求。

③ kwargs:视图使用的字典类型的参数。

④ name:用来反向获取 URL。

6、Django模板

1) 实例:

① 在app目录中,创建 templates 目录并建立 helloWorld.html文件:

  1. <h1>{{ helloWorld }}</h1>

② 向Django说明模板文件的路径,修改settings.py文件,修改 TEMPLATES 中的 DIRS 为 [BASE_DIR+"/templates",]。

③ 修改views.py:

from django.shortcuts import render  
def hello(request):  
    context = {}  
    context['helloWorld'] = 'Hello World!'  
    return render(request, 'helloWorld.html', context)  
    

render使用了一个字典 context 作为参数,context 字典中元素的键值 "helloWorld" 对应了模板中的变量 "{{ helloWorld }}"。

④ 启动服务器,并在浏览器访问:127.0.0.1:8000/helloWorld。

2) Django 模板标签

① if/else 标签

if/else支持嵌套,{% if %} 标签接受and、or 或not关键字来对多个变量做判断,或对变量取反。

  1. {% if condition %}
  1. ...
  2. {% endif %}

或者:

  1. {% if condition1 %}
  2. ...
  3. {% elif condiiton2 %}
  1. ...
  2. {% else %}
  3. ...
  4. {% endif %}

② for 标签

{% for %} 允许在一个序列上迭代。支持嵌套。每一次循环中,模板系统会渲染在 {% for %} 和 {% endfor %} 之间的所有内容。

  1. <ul>
  2. {% for person in list %}
  3. <li>{{ person.name }}</li>
  4. {% endfor %}
  5. </ul>

给标签增加一个 reversed 使得该列表被反向迭代:

  1. {% for person in list %}
  2. ...
  3. {% endfor %}

③ ifequal/ifnotequal 标签

{% ifequal %} 标签比较两个值,当他们相等时,显示在 {% ifequal %} 和 {% endifequal %} 之中所有的值。和 {% if %} 类似, {% ifequal %} 支持可选的 {% else%} 标签。

  1. {% ifequal person1 person2 %}
  2. <h1>YES</h1>
  3. {% endifequal %}

④ 注释标签

Django 注释使用 {# #}。

⑤ 过滤器

模板过滤器可以在变量被显示前修改它,过滤器使用管道字符:

{{ name|lower }}大写转换为小写。

一个过滤器管道的输出又可以作为下一个管道的输入:

{{ name|first|upper }}将第一个元素转化为大写。

有些过滤器有参数,过滤器的参数跟随冒号之后并总是以双引号包含:

{{ name|truncatewords:"3" }}显示变量的前3个词。

addslashes:添加反斜杠到任何反斜杠、单引号或者双引号前面。

date:按指定的格式字符串参数格式化date或datetime对象,如{{ pub_date|date:"F j, Y" }}。

length:返回变量的长度。

⑥ include 标签

{% include %} 标签允许在模板中包含其它的模板的内容。

  1. {% include "test.html" %}

7、Django模型

Django 对各种数据库提供了很好的支持,Django 为数据库提供了统一的调用API,可以根据业务需求选择不同的数据库。

以MYSQL数据库为例,安装 mysql 驱动的命令:sudo pip install mysqlclient。

1) 数据库配置

在项目的settings.py文件中找到 DATABASES 配置项,将其信息修改为:

DATABASES = {  
    'default': {  
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', # 或者使用 mysql.connector.django  
        'NAME': 'test',  
        'USER': 'test',  
        'PASSWORD': 'test123',  
        'HOST':'localhost',  
        'PORT':'3306',  
    }  
}  

这里添加了中文注释,所以需要在settings.py 文件头部添加 # -*- coding: UTF-8 -*-。

2) 定义模型

① 创建APP:

Django规定,如果要使用模型,必须要创建一个app,使用以下命令创建一个app:python manage.py startapp TestModel。

② 修改 TestModel/models.py 文件:

from django.db import models  
class Test(models.Model):  
    name = models.CharField(max_length=20)  

类名代表了数据库表名,且继承了models.Model,类里面的字段代表数据表中的字段(name),数据类型则由CharField(相当于varchar)、DateField(相当于datetime), max_length 参数限定长度。

③ 在settings.py中找到INSTALLED_APPS这一项,添加:'TestModel'。

④ 在命令行中运行以下命令,创建数据表,表名为应用名_类名(如:TestModel_test):

view plain copy

python manage.py migrate   # 创建表结构  
python manage.py makemigrations TestModel  # 让Django知道模型有一些变更  
python manage.py migrate TestModel   # 创建表结构  

3) 数据库操作

添加database.py文件:

[python] view plain copy

from django.http import HttpResponse  
from TestModel.models import Test  
def database(request):  
    test = Test(name='Alice')  
    test.save()  
    return HttpResponse("<p>数据添加成功!</p>")  

修改 urls.py:

view plain copy

from django.conf.urls import *  
from . import view,database  
urlpatterns = [  
    url(r'^hello$', view.hello),  
    url(r'^database$', database.database)  
]  

启动服务器,并在浏览器访问:127.0.0.1:8000/database。

① 添加数据

[python] view plain copy

from django.http import HttpResponse  
from TestModel.models import Test  
def database(request):  
    test = Test(name='Alice')  
    test.save()  
    return HttpResponse("<p>数据添加成功!</p>")  

② 获取数据

[python] view plain copy

from django.http import HttpResponse  
from TestModel.models import Test  
def database(request):  
    # 初始化  
    response = ""  
    response1 = ""  
    # 通过objects这个模型管理器的all()获得所有数据行,相当于SQL中的SELECT * FROM  
    list = Test.objects.all()  
    # filter相当于SQL中的WHERE,可设置条件过滤结果  
    response2 = Test.objects.filter(id=1)  
    # 获取单个对象  
    response3 = Test.objects.get(id=1)  
    # 限制返回的数据,相当于SQL中的OFFSET 0 LIMIT 2;  
    Test.objects.order_by('name')[0:2]  
    # 数据排序  
    Test.objects.order_by("id")  
    # 上面的方法可以连锁使用  
    Test.objects.filter(name="Alice").order_by("id")  
    # 输出所有数据  
    for var in list:  
        response1 += var.name + " "  
    response = response1  
    return HttpResponse("<p>" + response + "</p>")  

③ 更新数据

[python] view plain copy

from django.http import HttpResponse  
from TestModel.models import Test  
def database(request):  
    # 修改id=1的name字段再save,相当于SQL中的UPDATE  
    test = Test.objects.get(id=1)  
    test.name='Alice'  
    test.save()  
    # 另一种方式  
    # Test.objects.filter(id=1).update(name='Alice)  
    # 修改所有的列  
    # Test.objects.all()..update(name='Google')  
    return HttpResponse("<p>数据修改成功</p>")  

④ 删除数据

删除数据库中的对象只需调用该对象的delete()方法即可:

[python] view plain copy

from django.http import HttpResponse  
from TestModel.models import Test  
def database(request):  
    # 删除id=1的数据  
    test = Test.objects.get(id=1)  
    test.delete()  
    # 另外一种方式  
    # Test.objects.filter(id=1).delete()  
    # 删除所有数据  
    # Test.objects.all().delete()  
    return HttpResponse("<p>数据删除成功</p>")  

8、Django表单

1) Get方法

① 创建一个 search.py 文件,用于接收用户的请求:

[python] view plain copy

from django.http import HttpResponse  
from django.shortcuts import render_to_response  
# 表单  
def search_form(request):  
    return render_to_response('search_form.html')  
    # 接收请求数据  
    def search(request):  
    request.encoding='utf-8'  
    if 'q' in request.GET:  
        message = '搜索的内容为: ' + request.GET['q'].encode('utf-8')  
    else:  
        message = '提交了空表单'  
    return HttpResponse(message)  

② 在templates中添加 search_form.html 表单:

[html] view plain copy

<!DOCTYPE html>  
<html>  
    <head>  
        <meta charset="utf-8">  
        <title></title>  
    </head>  
    <body>  
        <form action="/search" method="get">  
            <input type="text" name="q">  
            <input type="submit" value="搜索">  
        </form>  
    </body>  
</html>   

③ 修改urls.py:

[python] view plain copy

from django.conf.urls import url  
from . import view,database,search  
urlpatterns = [  
    url(r'^helloWorld$', view.helloWorld),  
    url(r'^database$', database.database),  
    url(r'^search-form$', search.search_form),  
    url(r'^search$', search.search)  
]  

④ 启动服务器,并在浏览器访问:127.0.0.1:8000/search_form。

2) Post方法

① 在templates中添加 post.html 表单:

[python] view plain copy

<!DOCTYPE html>  
<html>  
    <head>  
        <meta charset="utf-8">  
        <title></title>  
    </head>  
    <body>  
        <form action="/search-post" method="post">  
            {% csrf_token %}  
            <input type="text" name="q">  
            <input type="submit" value="搜索">  
        </form>  
        <p>{{ rlt }}</p>  
    </body>  
</html>  

{% csrf_token %}标签:csrf 全称是 Cross Site Request Forgery,这是Django提供的防止伪装提交请求的功能。POST 方法提交的表格,必须有此标签。

② 新建 search2.py 文件并使用 search_post 函数来处理 POST 请求:

[python] view plain copy

from django.shortcuts import render  
from django.views.decorators import csrf  
# 接收POST请求数据  
def search_post(request):  
    ctx ={}  
    if request.POST:  
        ctx['rlt'] = request.POST['q']  
    return render(request, "post.html", ctx)  

③ 修改urls.py:

[python] view plain copy

from django.conf.urls import url  
from . import view,database,search  
urlpatterns = [  
    url(r'^helloWorld$', view.helloWorld),  
    url(r'^database$', database.database),  
    url(r'^search-form$', search.search_form),  
    url(r'^search$', search.search)  
    url(r'^search-post$', search2.search_post)  
]  

④ 启动服务器,并在浏览器访问:127.0.0.1:8000/search_post。


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