Django学习笔记（一）
发表于：2022-01-26 |
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Django学习笔记（一）

序章

Django框架的模型结构：MVC结构，分别是模型（Models），视图（Views），控制器（Controller）

MVC 以一种插件式的、松耦合的方式连接在一起。

  • 模型（M）- 编写程序应有的功能，负责业务对象与数据库的映射(ORM)。
  • 视图（V）- 图形界面，负责与用户的交互(页面)。
  • 控制器（C）- 负责转发请求，对请求进行处理。

在Django中，采用MVC的一种变体MTV，即模型（Models），模板（Templates），视图（Views）

  • M 表示模型（Model）：编写程序应有的功能，负责业务对象与数据库的映射(ORM)。
  • T 表示模板 (Template)：负责如何把页面(html)展示给用户。
  • V 表示视图（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

（以上部分参考自菜鸟教程：Django 简介 | 菜鸟教程 (runoob.com))

一、创建一个项目

  1. 在python中安装django库：pip install django

    默认安装的是最新的发行版，现已更新至4.0+，和网络中的2.0+相比，3.0时增添了asgi作为wsgi的异步处理版本，支持asyncio等异步的库

  2. 创建项目文件：在控制台中输入django-admin startproject <项目名>

    则创建对应项目，并且项目结构如下（假定项目名称为mysite)：

    mysite:  # 项目文件夹
    - mysite:  # 配置文件夹
          - __init__.py  # 初始化文件，告诉 Python 该目录是一个 Python 包
          - asgi.py  # 异步服务器网关接口
          - sttings.py  #  配置文件
          - urls.py  # 路由文件，一份由 Django 驱动的网站"目录"
          - wsgi.py  # 同步服务器网关接口
    - manage.py  # 一个实用的命令行工具，可让你以各种方式与该 Django 项目进行交互

  3. 运行项目：切换到manage.py文件对应的文件夹目录后，运行python manage.py runserver，此时服务被默认部署在127.0.0.1:8000，如需更改，则在前面的命令末尾加上运行的地址（ip和端口）

    此时会发现，运行报错：DJANGO.CORE.EXCEPTIONS.IMPROPERLYCONFIGURED: SQLITE 3.9.0 OR LATER IS REQUIRED (FOUND 3.x.x). ，这说明默认的sqlite数据库的版本不支持当前的django框架版本，此时要想成功运行有以下三个选择：

    • 降低django版本，即在安装django的时候指定版本号
    • 升级sqlite（win系统中较为复杂）
    • 更换默认数据库

    这里采用是第三种方法，更换默认数据库为mysql，需要安装python控制mysql的库并在配置文件中进行更改：

    • python 3.x中控制mysql的库为pymysql，安装这个库

    • 更改如下配置文件：

      • 在__init__.py中加入：

        import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

        因为在python2.x中，控制mysql的库是mysqldb，但是3.x中不再使用这个库了，需要适配

      • 在settings.py中，更改DATABASES项为：

        'default': {
    'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',   # 固定配置
    'HOST': '127.0.0.1',  # mysql地址
    'PORT': '3306',  # 端口号
    'NAME': 'django',  # 库名（组名）
    'USER': 'root',  # 你的用户名，一般默认是root
    'PASSWORD': '123456',  # 你root账户的密码
    'OPTIONS': {'init_command': "SET sql_mode='STRICT_TRANS_TABLES'", },
    }

        原来的默认配置是：

        'default': {
    'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
    'NAME': BASE_DIR / 'db.sqlite3',
     }

        可以注释掉

    • 执行以下命令进行数据迁移：

      • python manage.py makemigrations
      • python manage.py migrate

  4. 重新运行项目，在浏览器输入对应部署网址后看到初始界面表示项目创建成功：

    success_page

二、路由管理初步&请求响应——HelloWorld

在项目中输出一个“HelloWorld”，需要通过配置相应的路由和对应的方法来完成

  1. 在项目配置文件的目录中创建一个新文件views.py（固定名称），并进行如下配置：

    from django.http import HttpResponse
 
def hello(request):  # 接受一个请求
    return HttpResponse("Hello world ! ")  # 返回一个响应

  2. 在urls.py文件中进行配置，导入刚才创建的views文件并对urlpatterns列表进行添加：

    from . import views  # 添加这条导入信息

'''
这是原来的urlpatterns
urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
]
'''
# 新的urlpatterns
urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('hello/', views.hello),
]

    此时开启服务器，并在浏览器网址栏输入127.0.0.1:8000/hello/，可以看到如下结果：

    hello_page.png

  3. 关于路由配置：

    • path(route, view, kwargs=None, name=None)方法：四个参数
      • route: 字符串，表示 URL 规则，与之匹配的 URL 会执行对应的第二个参数 view。
      • view: 用于执行与正则表达式匹配的 URL 请求。
      • kwargs: 视图使用的字典类型的参数。
      • name: 用来反向获取 URL。
    • re_path(route, view, kwargs=None, name=None)方法，四个参数同上，用来匹配使用正则表达式的URL

三、后台管理初步

  1. 通过manage.py创建超级管理员用户：python manage.py createsuperuser

    然后依次输入用户名和密码即可，中间的邮箱可以略过

    create_superuser

    这里选择用户名为admin，同时设定了密码也是admin，系统提示密码和用户名过于相似而且太短（少于8位），而且密码太简单，但是下面选择y表示仍然这样设置，则超级用户设置成功。

  2. 运行服务，在浏览器输入127.0.0.1:8000/admin/即可打开后台管理的登录页面：

    backend_login

    输入用户名和密码，进入后台：

    backend

    发现这里有一个用户，就是刚才创建的admin

四、创建应用（APP）

APP是Django框架中功能模块实现的部分，我们根据需要的功能来创建和设置不同的APP来进行使用。APP中有模型（Models）和视图（Views），是需要我们重点关注的部分。

1. 通过manage.py创建APP：python manage.py startapp <名称>

这里创建了一个名为article的APP用来发布文章

此时，在我们的项目文件夹中出现了新的文件夹，就是刚创建的app的文件夹，因此整个项目的文件树变成了以下情况：

mysite:  # 项目文件夹
    - mysite:  # 配置文件夹
          - __init__.py  # 初始化文件，告诉 Python 该目录是一个 Python 包
          - asgi.py  # 异步服务器网关接口
          - sttings.py  #  配置文件
          - urls.py  # 路由文件，一份由 Django 驱动的网站"目录"
          - views.py  # 在步骤二中创建的文件，表示视图，即用户看到的界面，也是URL对应的方法
          - wsgi.py  # 同步服务器网关接口
    - article:  # 刚刚创建的APP的文件夹
    	-  __init__.py
    	- admin.py  # APP的后台管理文件，如需通过后台向数据库中添加数据，可以进行操作
        - apps.py  # APP的启动类
        - migrations  # 数据库表、字段等变更的记录
        - models.py  # 持久层，对数据库进行操作
        - tests.py  # 单元测试
        - views.py  # 视图，与配置文件夹中的作用一样
    - manage.py  # 一个实用的命令行工具，可让你以各种方式与该 Django 项目进行交互

2. 在全局设置中注册APP：

找到配置文件夹，修改其中的settings.py中INSTALLED_APPS字段，并在列表中添加上我们创建的APP。这里可以打开article文件夹下的apps.py文件，看到里面有一个类叫做ArticleConfig，里面保存了我们这个APP的配置，因此，我们在INSTALLED_APPS列表中添加'article.apps.ArticleConfig',就可以了（逗号也要添加进去）。

3. 创建一个简单的文章模型，并通过后台添加数据：

  1. 首先在article的models.py中写入以下内容并保存：

    class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=30)  # 设置一个属性为标题，对应数据库中的字符型，最大长度为30
    content = models.TextField()  # 设置内容属性，对应数据库中的文本型

  2. 进行数据库更新：

    • python manage.py makemigrations
    • python manage.py migrate

  3. 进行后台注册：

    在article的admin.py中添加以下内容：

    # 前面有文件自带的一些import信息，不用修改，直接添加以下内容即可
from .models import Article

admin.site.register(Article)

  4. 打开后台，发现已经有了Article：

    添加3个数据：

4. （可选）将后台改为中文界面：

将配置文件夹的settings.py中的LANGUAGE_CODE改为zh-hans

五、模板的创建和使用

模板（Template）是为了方便同质化网页的部署而使用的，比如一般的个人博客，其每篇文章的页面都可能用的是一个html模板，只是标题和显示的内容不同，这里的html文件就是模板。我们在Django中可以自己制作或放置模板，来进行网页的批量处理。

1. 模板文件夹的位置和创建模板：

我们首先可以查看配置文件夹中的setings.py文件，找到TEMPLATES，默认情况下，其中DIRS为空列表，而APP_DIRS为True表示在寻找模板文件时，会去APP文件夹内的模板文件夹找。

当DIRS为空时，项目文件夹中即使有templates文件夹，也不会优先去这里找模板文件，会按照settings.py中的注册顺序，从每个APP的templates文件夹找，只要找到对应名称的文件就会返回。

此时，我们可以先在article文件夹下创建templates，并创建一个模板article_detail.html

内容如下：

<html>
    <head>
    </head>
    <body>
        <!-- 这里用双大括号标出变量，因为传来的article_obj是一个对象，
        有title和content两个属性，可以直接调用 -->
        <h2>{{article_obj.title}}</h2>
        <p>{{article_obj.content}}</p>
    </body>
</html>

2. 视图配置和路由管理

  1. 视图配置：

    在article文件夹的views.py中添加一个方法和对应的依赖：

    from django.shortcuts import get_object_or_404  # 这个函数如果能查到就获取，差不到就抛出404异常
from .models import Article

def article_detail(request, article_id):
    article = get_object_or_404(Article, id=article_id)  # 传入模型，数据库按传入的id进行查找
    content = {}  # 一个内容字典，字典的键对应的就是html模板中的变量名
    content["article_obj"] = article
    return render(request, 'article_detail.html', content)  # 传入request，模板，内容字典

  2. 路由管理：

    在配置文件夹的urls.py中添加一条路由解析记录：

    from article.views import article_detail 

path('article/<int:article_id>', article_detail, name='article_detail'),  
# 路由是article/int的部分全都用一个方法处理
# article_id就是url中出现的数字
# name用来标记这个路由，是它的别名

  3. 运行服务：

    如果没有这个数据：

3. 通过模板获取文章列表

  1. 在APP文件夹的templates目录下创建一个新的模板文件article_list.html：

    <html>
    <head>
    </head>
    <body>
        {% for article in articles %}
        <li><a href="{% url 'article_detail' article.id %}">{{ article.title }}</a></li>
        {% endfor %}
    </body>
</html>

    • 其中，{% for %}{% endfor %}是Django的模板标签，可以将一个QuerySet遍历出来，如果这里不用for标签，直接，就会在页面上显示一个QuerySet的对象，而不是需要的列表。

    • 而{% url %}也是Django的模板标签，负责查找路由配置

      {% url [ , , ...]}` 这表明了`{% url %}标签的第一个参数就是路由配置中path（或re_path）函数中的name参数对应的值，从而将链接指定为这个路由；剩下的参数则是可选的，根据路由中的参数，按顺序填写。上文代码块中的article.id对应的就是其路由配置中article/<int:article_id>的article_id

    • <li>标签和<a>标签都是html的基本标签

  2. 在APP文件夹下的views.py中添加一个新的方法如下：

    def article_list(request):
    articles = Article.objects.all()  # 获取所有Article对象
    content = {}
    content["articles"] = articles
    return render(request, 'article_list.html', content)

    由此，html模板文件中的变量就是articles，这是查到的Article对象的查询集合（QuerySet）

  3. 在配置文件夹的urls.py中配置路由如下：

    from article.views import article_list

path('article/', article_list, name='article_list'),

  4. 运行服务，打开127.0.0.1:8000/article/：

    证明配置成功了

  5. 再看{% url %}标签：

    由此我们就可以发现，url标签的使用正是通过如上3步进行配置的，每一步都互相影响。

    此外，这里选择使用看起来很复杂的{% url %}标签，而不是直接配置成<a href="article/{{ article,id }}"></a>，是因为如果不用url标签，一旦路由配置中的对应项路由进行了修改，所有使用这个路由的地方都需要重新改变；而使用url标签就可以大大简化这个过程，进一步解耦合。

六、路由管理进阶——通过总路由管理每个APP的路由

创建APP的路由文件：

在article文件夹下创建urls.py，并将总路由配置文件（配置文件夹下的urls.py）中与article有关的部分剪切到APP的路由配置文件中，得到APP的路由配置如下：

from django.urls import path
from . import views  # 这里是article的views

urlpatterns = [
    # 此时这里的路由地址已经是"127.0.0.1:8000/article"了
    path('', views.article_list, name='article_list'),
    path('<int:article_id>', views.article_detail, name='article_detail'),
]

同时，将总路由配置文件改为：

from django.contrib import admin
from django.urls import path, include  # include是为了管理APP中的路由，引入的函数
from . import views  # 配置文件夹下的views

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('hello/', views.hello),
    path('article/', include('article.urls')),  # 表示只要路由是article/xxx的部分全都由article的urls进行处理
]

七、静态资源

在开发过程中，一般将：

  • 图片
  • CSS
  • js
  • 插件

当做静态文件处理。

静态文件的文件夹默认名称是static，static的标准目录格式是：

- static
	- img
	- CSS
	- js
	- plugins

一般会将static放在对应的APP文件夹下，在html模板中引用对应位置的资源是，需要使用{% static %}标签引用：

{% load static %}  <!-- 如果下面用{% static %}标签，则在模板开头需要使用这个标签加载资源 -->

<img src="{% static 'img/1.png' %}" alt="">

静态文件的设置在配置文件夹下的settings.py文件中有对应的配置。

八、请求和相应

这一部分主要是处理用户发来的请求并向用户返回响应的过程。

请求

  • 请求的方式：GET/POST

    在视图中获取请求：每个视图的函数的参数都是request，其中就包含了用户提交的所有请求信息。通过reuqest.method我们可以获取到用户请求的方式。

  • GET请求：直接在URL上传递参数

    在URL的末尾增加”?n1=xxx&n2=xx”，通过request.GET就可以获取到传递参数的字典

  • POST请求会发送一个请求体，通过request.POST获得请求体的数据

响应

  • 简单的响应——直接返回字符串HTttpResponse(str)，如果这里的字符串符合html格式，也会被自动变成对应的样式
  • 结合htnml模板的响应——render()
  • 重定向响应——redirect(new_url)，收到这个响应的用户会对新的url发起请求

表单机制

在html中设置表单时，注意django的csrf_token机制，需要加上{% csrf_token %}标签

<form method="post" action="/login/">
    {% csrf_token %}
    <input type="text" name="username" placeholder="用户名">
    <input type="password" name="pwd" placeholder="密码">
    <input type="submit" value="提交">
</form>

同时在对应的路由的视图函数中，可以根据请求方法的不同，做出不同的响应（如果只是GET，就返回登录页面；如果是POST，就解析提交的用户名和密码，进行验证，返回结果）

九、数据库操作

django自带了ORM，可以帮助我们对数据库操作，因此我们只要学习django的ORM就可以完成对数据库的操作了。

django可以对数据库的操作有：

  • 创建、删除、修改表（table）
  • 对表中的数据进行增删改查

创建和修改表、字段

在APP文件夹下的models.py中进行修改，并进行数据库迁移的两条指令：

只要在这个文件中，写了继承了models.Model的类，django就会帮我们在数据库中创建<app名_小写类名>的表。如上文中写过的：

class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=30)  # 设置一个属性为标题，对应数据库中的字符型，最大长度为30
    content = models.TextField()  # 设置内容属性，对应数据库中的文本型

此时，因为我们的APP叫做article，所以MySQL数据库中，就创建了article_article的表，并创建了title和content字段。

如果此时需要删除旧字段，则直接在类中删去对应属性，并进行数据库迁移即可；如果需要添加新的字段，考虑到数据库可能原有数据，此时需要为新字段设置默认值或允许为空。

  • 设置默认值：data = models.TextField(default="hello")

  • 允许为空： data = models.TextField(null=True, blank=True)

注意：每次调整了models.py后都需要执行两条数据库迁移的命令

表中数据的增删改查

先从models.py中导入模型类，使用类方法进行增删改查，这里以上面的Article为例

  • 查询

    • 获取所有数据

      datas = Article.objects.all()  # 得到的是一个QuerySet类型的对象
# 遍历这个对象，会得到<Article: Article object (1)> ...，即为实际查到的一行数据
# 每行数据显示的名称可以通过改变模型类中的__str__方法实现
# 获取数据的分量（不同字段的对应值），可以通过访问属性的方法实现
# 如： data.first().title  first()方法是取出QuerySet的第一个数据

    • 获取筛选后的数据

      data = Article.objects.filter(id=1).first()
# 因为即使只查到了返回的也是QuerySet还需要用first()
# 这里限制了返回的对象的id为1

  • 添加数据

    Article.objects.create(title="four", content = "article four")
# 直接添加一条新数据，没写到的字段必须是有默认值或者允许为空的

  • 删除数据

    • 删除指定数据

      Article.objects.filter(id=1).delete()  # 删除所有id为1的数据

    • 删除所有数据

      Article.objects.all().delete()

  • 更新数据

    • 更新所有数据的分量

      Article.objects.all().update(title="None")

    • 更新特定数据的分量

      Article.objects.filter(id=1).update(title="None")
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