Django简介

Django简介

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MVC与MTV模型

  • MVC百度百科:全名Model View Controller,是模型(model)-视图(view)-控制器(controller)的缩写,一种软件设计典范,用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码,将业务逻辑聚集到一个部件里面,在改进和个性化定制界面及用户交互的同时,不需要重新编写业务逻辑。

  • 通俗解释:一种文件的组织和管理形式!不要被缩写吓到了,这其实就是把不同类型的文件放到不同的目录下的一种方法,然后取了个高大上的名字。当然,它带来的好处有很多,比如前后端分离,松耦合等等。

  • MTV: 有些WEB框架觉得MVC的字面意思很别扭,就给它改了一下。view不再是HTML相关,而是主业务逻辑了,相当于控制器。html被放在Templates中,称作模板,于是MVC就变成了MTV。这其实就是一个文字游戏,和MVC本质上是一样的,换了个名字和叫法而已,换汤不换药。

MVC

  • Web服务器开发领域里著名的MVC模式,将web应用分为以下三层:
    • 模型(Model)
    • 视图(View)
    • 控制器(Controller)
  • 以上三层之间以一种插件式的、松耦合的方式连接在一起:
    • 模型负责业务对象与数据库的映射(ORM)
    • 视图负责与用户的交互(页面)
    • 控制器接受用户的输入调用模型和视图完成用户的请求。
  • 其示意图如下所示:

MTV

Django的MTV模式本质上和MVC是一样的,也是为了各组件间保持松耦合关系,只是定义上有些许不同,Django的MTV分别是指:

M 代表模型(Model): 负责业务对象和数据库的关系映射(ORM)。
T 代表模板 (Template):负责如何把页面展示给用户(html)。
V 代表视图(View):   负责业务逻辑,并在适当时候调用Model和Template。

除了以上三层之外,还需要一个URL分发器,它的作用是将一个个URL的页面请求分发给不同的View处理,View再调用相应的Model和Template,MTV的响应模式如下所示:

用户通过浏览器向我们的服务器发起一个请求(request),这个请求会去访问视图函数,(如果不涉及到数据调用,那么这个时候视图函数返回一个模板也就是一个网页给用户),视图函数调用模型,模型去数据库查找数据,然后逐级返回,视图函数把返回的数据填充到模板中,最后返回网页给用户。

  • Django 的MTV模型组织

Django项目实例

安装

python3.5、pip3及pycharm专业版可自行安装。
例:windows cmd命令行自动安装Pypi提供的最新版本。
pip3 install django

配置环境变量

成功安装Djangio后,如有需要,可以将python的Scripts目录加入到系统环境变量中,以便调用django-admin命令。

配置完成后,可直接在cmd任一路径下运行django-admin help命令测试安装和配置完成:

创建django项目和应用

  • 在windows cmd命令行界面下,使用diango提供的命令创建diango项目如下:
    • django-admin startproject mysite
    • 其中mysite是项目名称,可自行替换成你想建立的项目名。
  • 而在该项目下创建应用的命令是:
    • python manage.py startapp blog
    • 其中blog为app,应用名称,可自行替换成你想建立的应用名称。
  • 启动django项目的命令为:
    • python manage.py runserver 8080
    • runserver 默认为本机(127.0.0.1),后面跟的8080为端口号,可根据实际环境替换。
  • 这样一个简单的原始的django就启动起来了,我们到浏览器输入127.0.0.1:8080实际上访问的就是django的这个项目,如图:

一般开发使用pycharm(IDE)操作是点击file-new project,选择Django栏目;
右侧选择项目所在路径,选择项目使用的python版本环境(可选虚拟环境),
注意Location中选择项目路径的同时所选的目录也就是项目的名称,
More Settings栏可设置模板文件夹名,web应用名称,勾选自动创建相关web应用文件夹等。
点击右下方的Create按钮创建。

Django自动生成类似下面的目录结构:

* 和项目同名的文件夹中存放的是
* settings.py 配置文件;
* urls.py url路由文件;
* wsgi.py 网络通信接口模块;
* templates模板目录下为空,此目录主要用于存放各个html模板文件。
* 项目根目录下的manage.py文件为django项目的管理主程序,工具等。
* 各个应用目录(如我这边的创建的应用名为app01)下存放主要有:
* views.py 为处理业务逻辑;
* tests.py 为单元测试;
* modes.py 为处理数据库;
* 推荐在项目根目录下自行建立起一个static的静态文件,用于存放css,js,img,html等静态文件。

  • 在每个Django项目中可以包含多个APP,相当于一个大型项目中的分系统、子模块、功能部件等等,相互之间比较独立,但也可以有联系。
    • 所有的APP共享项目资源。

编写路由(url控制器)

路由由urls文件进行处理,功能是将浏览器输入的url映射到相应的(views)业务处理逻辑。
由于和业务处理逻辑相关,也就是和views相关,所以在文件开头就需要先导入对应app的views.py文件。

例:没做增添之前的urls.py(包括了官方注释)

"""tielemao URL Configuration

The `urlpatterns` list routes URLs to views. For more information please see:
    https://docs.djangoproject.com/en/2.0/topics/http/urls/
Examples:
Function views
    1. Add an import:  from my_app import views
    2. Add a URL to urlpatterns:  path('', views.home, name='home')
Class-based views
    1. Add an import:  from other_app.views import Home
    2. Add a URL to urlpatterns:  path('', Home.as_view(), name='home')
Including another URLconf
    1. Import the include() function: from django.urls import include, path
    2. Add a URL to urlpatterns:  path('blog/', include('blog.urls'))
"""
from django.contrib import admin
from django.urls import path

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
]

增添路由条目后:

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

# 需先导入对应的app目录中的views文件
from app01 import views

urlpatterns = [
    # admin为后台管理的路由,一般不会暴露出来,注释掉居多
    # path('admin/', admin.site.urls),
    # 自己新增的路由条目,前半部分表示路径的为正则表达式,后半部分为对应的业务逻辑函数
    path('index/', views.index),
]

编写业务处理逻辑(views视图函数)

urls.py中增添的路由条目中对应了相应的自己命名的业务逻辑函数,
也就是接下来你就需要为此在相应的views.py文件增添上相应的视图函数。

原始的views.py文件:

from django.shortcuts import render

# Create your views here.

增添相应函数后:

from django.shortcuts import render

# 导入HttpResponse模块
from django.shortcuts import HttpResponse

# Create your views here.

# request参数按规范必須有,类似self的默认存在,名字可以改,但不建议。
# 它里面封装了用户请求的所有内容。
def index(request):
    # 可以print打印request.POST或request.GET来查看到请求
    # print(request.POST)
    # print(request.GET)

    # 正常是不能直接返回字符串,必須使用Django提供的HttpResponse
    # 这个类封装起来就可以返回字符串了,这是Django的规则,不是python的。
    return HttpResponse("hello world!")

通过上面两个简单的步骤,将index这个url指向了views里的index()函数,它接收用户请求,并返回一个“hello world”字符串。我们就可以启动web服务演示一下了。

运行web服务

  • 命令行方式:python manage.py runserver 127.0.0.1:8000
  • pycharm中可以通过在工具栏中找到编辑配置文件的选项,快速进行设置host和port后再点击绿色三角形进行运行:

运行效果:

在浏览器中访问http://127.0.0.1:8000

此时会出现404的错误信息,因为此时我们访问的地址并不是index/,在开发过程中,Django给出的这些错误信息很重要,仔细阅读方便排错,但一旦正式上线生产环境,就一定要关掉如此详细的调错信息功能,常见的错误就自己另写html报错页面。

在地址栏中输入http://127.0.0.1:8000/index/,访问才会出现己设置好的正常显示的hello world!

返回HTML

上面例子返回给用户的是一个字符串,真正的web应用肯定是不会这样做的,通常返回的都应该是一个HTML文件给用户。那么,我们写如下showtime函数和time.html的HTML文件,做为一个用户访问获取
当前时间的功能例子:

  • urls.py代码如下:
from django.contrib import admin
from django.urls import path

# 需先导入对应的app目录中的views文件
from app01 import views

urlpatterns = [
    # admin为后台管理的路由,一般不会暴露出来,注释掉居多
    path('admin/', admin.site.urls),
    # 自己新增的路由条目,前半部分表示路径的为正则表达式,后半部分为对应的业务逻辑函数
    path('index/', views.index),
    # 新增用户访问time/路由,获取当前时间函数
    path('time/', views.showtime),
]
  • views.py代码如下,增加一个showtime函数:
from django.shortcuts import render

# 导入HttpResponse模块
from django.shortcuts import HttpResponse

# 导入时间模块
import datetime

# Create your views here.

# request参数按规范必須有,类似self的默认存在,名字可以改,但不建议。
# 它里面封装了用户请求的所有内容。
def index(request):
    # 正常是不能直接返回字符串,必須使用Django提供的HttpResponse
    # 这个类封装起来就可以返回字符串了,这是Django的规则,不是python的。
    return HttpResponse("hello world!")

def showtime(request):
    now=datetime.datetime.now()
    ctime=now.strftime("%Y-%m-%d %X")
    return render(request, "time.html", {"ctime":ctime})

request,它是一个对象。
当中存储了请求信息,比如请求路径,请求方式,GET数据,POST数据…等等。
必须要接收一个request参数。
当你想返回一个html文件时,不是使用HttpResponse方法,而是使用render方法来渲染(打包)。
不过本质上render最终还是使用了HttpResponse方法发送byte字节给浏览器的。

  • 模板templates目录下,新建一个time.html:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    {# 由两个大括号括起来里面加个变量名,相当于是字典的键名,是django用于占位输出的语法 #}
    <h3>当前时间:{{ ctime }}</h3>
</body>
</html>

访问效果如下:

settings.py设置模板文件夹

settings.py文件中有TEMPLATES变量,它是一个列表,列表中又存放了一个字典,其中一个键值对
'DIRS':[os.path.join(BASE_DIR, 'templates')]
效果就是默认设置了模板目录是使用默认的项目文件夹下的templates目录。
如果有特殊需要修改的就是在此改动。
另外django有一个好处,代码更改之后,一般无需重启web服务,它会自动加载最新代码。

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',
            ],
        },
    },
]

使用静态文件

将html文件返回给用户还不够,前端三大块,HTML、CSS、JS还有各种插件等,完整齐全才是一个好看的页面。在django中,一般将静态文件放在static目录中。接下来,在项目根目录下新建一个static目录。
同时,我还在此目录下建立起js,css,img子目录和相关文件,如图:

static这个静态目录名和Django默认设置的静态目录名别名一致,
在settings.py中可找到相关设置项,就是在结尾处再添加上新的一行表示告诉Django静态目录的路径:

# Static files (CSS, JavaScript, Images)
# https://docs.djangoproject.com/en/2.0/howto/static-files/

STATIC_URL = '/static/'
# STATIC_URL表示的是引用别名(指针),不是具体的目录
# 可以改成你想指定的名字,但是在相应的引用地方必須和它对应到

# 增加以下一段表示设置静态目录的路径
STATICFILES_DIRS = (
    os.path.join(BASE_DIR, 'static'),
)
# 真实目录名不要在html中写死,而是写成别名引用,
# 如此,目录名就算有改动也只需改动此处即可。
# 另外,由于此行是一个元组,别忘了后面还需加个逗号。

同理,在html文件中引用静态文件,例如jquery.js文件如下:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    {# 由两个大括号括起来里面加个变量名,相当于是字典的键名,是django用于占位输出的语法 #}
    <h3>当前时间:{{ ctime }}</h3>
    <script src="/static/js/jquery.js"></script>
</body>
</html>

主要看<script src="/static/js/jquery.js"></script>这一行,里面的路径并没有写死,而是使用了static/来代指了真实的静态目录。

接收用户发送的数据(get和post请求)

至此,我们做到了将一个要素齐全的HTML文件返还给了用户浏览器。
但这还不够,因为web服务器和用户之间还没有动态交互。
下面我们来设计一个login页面,上面建立一个表单,让用户输入用户名和密码,提交给login
这个url,服务器将接收到这些数据。

login.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登录</title>
</head>
<body>
    <form action="" method="post">
        {# 注意Django中有一个跨站请求保护机制,所以需要加以下一行 #}
        {% csrf_token %}
        用户名:<input type="text" name="user" />
        密码:<input type="password" name="pwd" />
        <input type="submit" value="提交" />
    </form>
</body>
</html>
  • 这其中牵涉到一个csrf的防护机制
    • CSRF百度百科:CSRF(Cross-site request forgery)跨站请求伪造,也被称为“One Click Attack”或者Session Riding,通常缩写为CSRF或者XSRF,是一种对网站的恶意利用。尽管听起来像跨站脚本(XSS),但它与XSS非常不同,XSS利用站点内的信任用户,而CSRF则通过伪装来自受信任用户的请求来利用受信任的网站。与XSS攻击相比,CSRF攻击往往不大流行(因此对其进行防范的资源也相当稀少)和难以防范,所以被认为比XSS更具危险性。
  • 假如没有加{% csrf_token %}这一行防护,运行时将会报如下图的错误:

  • urls.py中urlpatterns添加路由条目:
    path('login/', views.login),

  • views.py中添加login函数:

def login(request):
    if request.method=="POST":
        username = request.POST.get("user", None)
        password = request.POST.get("pwd", None)
        print("用户名:", username,"密码", password)
    return render(request, "login.html")

此逻辑处理将会在pycharm中可以看到用户输入的用户名密码。

运行效果如下:
html页面效果:

pycharm后端效果:

pycharm中可以看到提交后的post请求数据后端都获取到了。

返回动态页面

我们收到了用户的数据,但返回给用户的依然是个静态页面,通常页面会根据用户的数据,进行处理后在返回给用户。
django采用自己的模板语言,类似jinja2,可根据提供的数据,替换掉HTML中的相应部分。

例:views.py文件修改如下:

# 创建一个用户信息表,预设了两个数据,将返回给浏览器展示给用户
user_list = [
    {"user":"tielemao", "pwd":"12345"},
    {"user":"LiLei", "pwd":"abc123"},
]

def login(request):
    if request.method=="POST":
        username = request.POST.get("user", None)
        password = request.POST.get("pwd", None)
        temp = {"user":username, "pwd":password}
        user_list.append(temp)
    return render(request, "login.html", {"data":user_list})
# render接收的第三个参数是后台返回给浏览器的数据,一个字典。
# data是字典的键,是你在login.html中自定义的指针名字,对应引用值。

而login.html相应修改:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登录</title>
</head>
<body>
    <form action="" method="post">
        {# 注意Django中有一个跨站请求保护机制,所以需要加以下一行 #}
        {% csrf_token %}
        用户名:<input type="text" name="user" />
        密码:<input type="password" name="pwd" />
        <input type="submit" value="提交" />
    </form>

    <h2>用户列表</h2>
    <table border="1">
        <thead>
            <th>用户名</th>
            <th>密码</th>
        </thead>
        <tbody>
            {% for line in data %}
            <tr>
                <td>{{ line.user }}</td>
                <td>{{ line.pwd }}</td>
            </tr>
            {% endfor %}
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>

login.html中利用for循环将data(引用)迭代填入数据到表格。
访问页面并输入一些数据测试效果如下:

效果就是用户列表会随着提交的数据而发生变化,算是一个简单的动态页面, 和用户的交户过程。

使用数据库

上面我们虽然和用户交互得很好,但并没有保存任何数据,页面一旦关闭,或服务器重启,一切都将回到原始状态。
使用数据库是正常最常见的,django通过自带的ORM框架操作数据库,并且自带轻量级的sqlite3数据库。这次我们先来使用sqlite数据库来演示,后面再学习详细使用mysql。
首先是注册app,不进行这一步的话django不会知道该给哪个app创建表。

  • 在settings.py中注册你的app:
# Application definition

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'app01.apps.App01Config',
]

例,因为我之前执行了创建应用的命令,django2.06版本自动在创建应用的同时就帮我注册了app,就是上面代码中的app01.apps.App01Config。如果重复注册一个app01,会在运行python manage.py makemigrationsw命令的时候报错django.core.exceptions.ImproperlyConfigured: Application labels aren't unique, duplicates: app01

然后在settings中,配置数据库相关的参数,这次使用自带的sqlite,不需要修改。

# Database
# https://docs.djangoproject.com/en/2.0/ref/settings/#databases

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
}
  • 编辑models.py,也就是MTV中的M。
from django.db import models

# Create your models here.

# 固定继承models.Model这个类
class UserInfo(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    user = models.CharField(max_length=32)
    pwd = models.CharField(max_length=32)

以上创建了三个字段,分别保存id,用户名和密码。

  • 通过命令创建数据库的表:
    • python manage.py makemigrations
      • 注:migration译作迁移
      • 注意此时运行完此命令只是翻译了了sql语句,还没有真正将sql语句实行到数据库中
E:\Django\tielemao>python manage.py makemigrations
Migrations for 'app01':
  app01\migrations\0001_initial.py
    - Create model UserInfo
* `python manage.py migrate`
    * 此命令执行后才是真正在相应的数据库中创建好了表。
    * 同时还会将diango一些认为要创建的表创建上。
E:\Django\tielemao>python manage.py migrate
Operations to perform:
  Apply all migrations: admin, app01, auth, contenttypes, sessions
Running migrations:
  Applying contenttypes.0001_initial... OK
  Applying auth.0001_initial... OK
  Applying admin.0001_initial... OK
  Applying admin.0002_logentry_remove_auto_add... OK
  Applying app01.0001_initial... OK
  Applying contenttypes.0002_remove_content_type_name... OK
  Applying auth.0002_alter_permission_name_max_length... OK
  Applying auth.0003_alter_user_email_max_length... OK
  Applying auth.0004_alter_user_username_opts... OK
  Applying auth.0005_alter_user_last_login_null... OK
  Applying auth.0006_require_contenttypes_0002... OK
  Applying auth.0007_alter_validators_add_error_messages... OK
  Applying auth.0008_alter_user_username_max_length... OK
  Applying auth.0009_alter_user_last_name_max_length... OK
  Applying sessions.0001_initial... OK
  • 使用sqlite3作为数据库的话,现在可以在项目根目录下看到有db.sqlite3文件
    • 可以使用查看sqlite文件的软件连接查看该数据库验证。
    • 例如使用navicat连接sqlite:

  • 修改views.py中的业务逻辑如下:

from django.shortcuts import render
# 导入models文件
from app01 import models

def login(request):
    if request.method=="POST":
        username = request.POST.get("user", None)
        password = request.POST.get("pwd", None)
        # 添加数据到数据库
        models.UserInfo.objects.create(user=username, pwd=password)
    # 从数据库中读取所有数据
    user_list = models.UserInfo.objects.all()

    return render(request, "login.html", {"data":user_list})
# render接收的第三个参数是后台返回给浏览器的数据,一个字典。
# data是字典的键,是你在login.html中自定义的指针名字,对应引用值。

重启web服务,刷新浏览器页面,之后和用户交互的数据都能保存到数据库中。
任何时候都可以从数据库中读取数据,展示到页面上。

至此,一个要素齐全,主体框架展示清晰的简单django项目完成了。

【end】

参考引用:
http://www.liujiangblog.com/blog/3/

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