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Python Django框架的快速入门

2022-11-076.0k 阅读

什么是 Django 框架

Django 是一个高级的 Python 网络框架，它鼓励快速开发和简洁、实用的设计。由经验丰富的开发者构建，它可以处理很多 Web 开发的麻烦事，因此你可以专注于编写应用，而无需重新发明轮子。Django 遵循模型 - 视图 - 控制器（MVC）架构模式的变体，称为模型 - 视图 - 模板（MVT）。

模型（Model）

模型代表你的数据结构。在 Django 中，你使用 Python 类来定义模型。每个模型类都是 django.db.models.Model 的子类。模型类的每个属性代表数据库表中的一个字段。例如，假设我们正在构建一个博客应用，我们可能有一个 Post 模型：

from django.db import models


class Post(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)
    content = models.TextField()
    pub_date = models.DateTimeField('date published')

在这个例子中，Post 模型有三个字段：title（字符字段，最大长度为 200），content（文本字段）和 pub_date（日期时间字段）。

视图（View）

视图是处理用户请求并返回响应的 Python 函数或类。视图获取数据（通常通过模型），进行必要的处理，然后将数据传递给模板进行渲染。例如，对于上述的博客应用，我们可能有一个视图来显示所有的文章：

from django.http import HttpResponse
from.models import Post


def post_list(request):
    posts = Post.objects.all()
    output = ', '.join([p.title for p in posts])
    return HttpResponse(output)

这个视图函数 post_list 获取所有的 Post 对象，并将它们的标题连接成一个字符串，然后作为 HTTP 响应返回。

模板（Template）

模板是包含占位符和标签的文本文件，用于动态生成 HTML。Django 的模板语言允许你插入变量、控制结构（如循环和条件语句）。例如，对于博客应用的文章列表，我们可以创建一个模板 post_list.html：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Post List</title>
</head>

<body>
    <ul>
        {% for post in posts %}
        <li>{{ post.title }}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
</body>

</html>

在这里，{% for %} 和 {% endfor %} 是 Django 模板标签，用于循环遍历 posts 变量中的每个元素。{{ post.title }} 是一个变量占位符，用于插入每个 Post 对象的标题。

安装 Django

在开始使用 Django 之前，你需要安装它。如果你已经安装了 Python 和 pip（Python 的包管理器），安装 Django 非常简单。打开你的终端并运行以下命令：

pip install django

这将从 Python 包索引下载并安装最新版本的 Django。如果你想安装特定版本，可以指定版本号，例如：

pip install django==3.2

创建 Django 项目

安装好 Django 后，你可以创建一个新的 Django 项目。在终端中，导航到你想要创建项目的目录，然后运行以下命令：

django - admin startproject myproject

这将创建一个名为 myproject 的新目录，其中包含以下结构：

myproject/
    myproject/
        __init__.py
        settings.py
        urls.py
        asgi.py
        wsgi.py
    manage.py
  • manage.py：一个命令行实用程序，用于与你的项目进行各种交互。例如，运行开发服务器、执行数据库迁移等。
  • myproject/settings.py：项目的设置和配置。在这里你可以配置数据库、安装的应用、静态文件路径等。
  • myproject/urls.py：项目的 URL 声明，就像网站的“目录”。它告诉 Django 如何将 URL 映射到视图。

创建 Django 应用

一个 Django 项目可以包含多个应用。应用是一个自包含的组件，通常用于完成特定的功能，比如博客、用户认证等。要创建一个新的应用，在项目根目录（包含 manage.py 的目录）下运行以下命令：

python manage.py startapp blog

这将创建一个名为 blog 的新目录，结构如下：

blog/
    __init__.py
    admin.py
    apps.py
    models.py
    tests.py
    views.py
  • models.py：定义应用的数据模型。
  • views.py：定义处理用户请求的视图函数或类。
  • admin.py：用于配置 Django 管理界面，以便轻松管理应用的数据。

配置数据库

默认情况下，Django 使用 SQLite 数据库，这对于开发和小型项目非常方便。如果你想使用其他数据库，如 PostgreSQL、MySQL 等，你需要在 settings.py 文件中进行配置。

使用 SQLite

如果使用 SQLite，你不需要做太多配置。settings.py 文件中已经有以下默认配置：

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

这表明 Django 将使用 SQLite 数据库，数据库文件名为 db.sqlite3，位于项目根目录。

使用 PostgreSQL

要使用 PostgreSQL，首先需要安装 psycopg2 库（Django 与 PostgreSQL 交互的驱动）：

pip install psycopg2

然后在 settings.py 中修改数据库配置：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql',
        'NAME': 'your_database_name',
        'USER': 'your_username',
        'PASSWORD': 'your_password',
        'HOST': '127.0.0.1',
        'PORT': '5432',
    }
}

将 your_database_name、your_username 和 your_password 替换为实际的数据库名称、用户名和密码。

定义模型

在 models.py 文件中定义你的数据模型。回到我们的博客应用示例，假设我们除了 Post 模型外，还想定义一个 Author 模型：

from django.db import models


class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    email = models.EmailField()


class Post(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)
    content = models.TextField()
    pub_date = models.DateTimeField('date published')
    author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE)

这里，Author 模型有 name 和 email 两个字段。Post 模型新增了一个 author 字段，它是一个外键，关联到 Author 模型。on_delete=models.CASCADE 表示当关联的 Author 对象被删除时，所有相关的 Post 对象也将被删除。

数据库迁移

定义好模型后，你需要创建数据库迁移文件，并将这些更改应用到数据库中。首先，运行以下命令创建迁移文件：

python manage.py makemigrations

这将在应用的 migrations 目录中创建迁移文件，记录你对模型所做的更改。然后，运行以下命令将这些迁移应用到数据库：

python manage.py migrate

migrate 命令会根据迁移文件，在数据库中创建相应的表结构。

创建视图

视图负责处理用户请求并返回响应。在 views.py 文件中定义视图函数。继续以博客应用为例，我们来创建一个视图显示特定作者的所有文章：

from django.http import HttpResponse
from.models import Post, Author


def author_posts(request, author_id):
    try:
        author = Author.objects.get(id=author_id)
        posts = Post.objects.filter(author=author)
        output = ', '.join([p.title for p in posts])
        return HttpResponse(output)
    except Author.DoesNotExist:
        return HttpResponse("Author not found")

在这个视图函数 author_posts 中，我们通过 author_id 获取特定的 Author 对象，然后获取该作者的所有 Post 对象，并将文章标题连接成字符串返回。如果作者不存在，则返回“Author not found”。

配置 URL

URL 配置将 URL 映射到相应的视图。在项目的 urls.py 文件中，你可以包含应用的 URL 配置。首先，在项目的 urls.py 中添加以下代码：

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


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

这里，path('blog/', include('blog.urls')) 表示所有以 /blog/ 开头的 URL 都将由 blog 应用的 urls.py 文件来处理。接下来，在 blog 应用的 urls.py 文件中（如果不存在，需要创建）添加以下代码：

from django.urls import path
from. import views


urlpatterns = [
    path('author/<int:author_id>/', views.author_posts, name='author_posts'),
]

path('author/<int:author_id>/', views.author_posts, name='author_posts') 表示 URL /blog/author/<author_id>/ 将映射到 views.author_posts 视图函数，其中 <int:author_id> 是一个动态部分，int 表示它应该是一个整数，author_id 将作为参数传递给视图函数。

创建模板

模板用于渲染 HTML 页面。在 blog 应用中创建一个 templates 目录，然后在其中创建 blog 目录（与应用名相同）。在 blog/blog 目录下创建 author_posts.html 模板：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>{{ author.name }}'s Posts</title>
</head>

<body>
    <h1>{{ author.name }}'s Posts</h1>
    <ul>
        {% for post in posts %}
        <li>{{ post.title }}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
</body>

</html>

这个模板接收 author 和 posts 变量，并显示作者的名字和他的所有文章标题。

在视图中使用模板

现在，我们需要修改 author_posts 视图函数，使其使用模板来渲染响应：

from django.shortcuts import render
from.models import Post, Author


def author_posts(request, author_id):
    try:
        author = Author.objects.get(id=author_id)
        posts = Post.objects.filter(author=author)
        context = {
            'author': author,
            'posts': posts
        }
        return render(request, 'blog/author_posts.html', context)
    except Author.DoesNotExist:
        return HttpResponse("Author not found")

这里，我们使用 render 函数，它接受请求对象、模板名称和上下文（一个包含传递给模板的变量的字典），并返回一个渲染后的 HTTP 响应。

管理界面

Django 自带一个强大的管理界面，让你可以轻松管理应用的数据。首先，在 admin.py 文件中注册你的模型：

from django.contrib import admin
from.models import Author, Post


admin.site.register(Author)
admin.site.register(Post)

然后，运行开发服务器：

python manage.py runserver

在浏览器中访问 http://127.0.0.1:8000/admin/，你将看到 Django 管理登录页面。默认情况下，你需要创建一个超级用户来登录。运行以下命令创建超级用户：

python manage.py createsuperuser

按照提示输入用户名、电子邮件和密码。登录后，你可以在管理界面中创建、编辑和删除 Author 和 Post 对象。

静态文件

静态文件包括 CSS、JavaScript 和图像等。在 Django 中，你需要配置静态文件的路径。首先，在 settings.py 文件中添加以下配置：

STATIC_URL = '/static/'
STATICFILES_DIRS = [
    BASE_DIR /'static'
]

这表示静态文件的 URL 前缀是 /static/，并且项目的 static 目录将用于存储静态文件。例如，如果你在 static 目录下创建一个 css 目录，并在其中放置一个 styles.css 文件，你可以在模板中这样引用它：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>{{ author.name }}'s Posts</title>
    <link rel="stylesheet" href="{% static 'css/styles.css' %}">
</head>

<body>
    <h1>{{ author.name }}'s Posts</h1>
    <ul>
        {% for post in posts %}
        <li>{{ post.title }}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
</body>

</html>

{% static 'css/styles.css' %} 是 Django 模板标签，用于生成静态文件的正确 URL。

处理表单

Django 提供了强大的表单处理功能。假设我们想在博客应用中添加一个表单，让用户提交新文章。首先，在 forms.py 文件中（如果不存在，需要创建）定义表单类：

from django import forms
from.models import Post


class PostForm(forms.ModelForm):
    class Meta:
        model = Post
        fields = ['title', 'content', 'author']

这里，我们使用 ModelForm，它根据 Post 模型自动生成表单。fields 定义了表单中包含的字段。

在视图中处理表单

在 views.py 中添加一个视图函数来处理表单提交：

from django.shortcuts import render, redirect
from.forms import PostForm


def create_post(request):
    if request.method == 'POST':
        form = PostForm(request.POST)
        if form.is_valid():
            form.save()
            return redirect('post_list')
    else:
        form = PostForm()
    return render(request, 'blog/create_post.html', {'form': form})

如果请求方法是 POST，表示用户提交了表单，我们验证表单数据是否有效。如果有效，保存表单数据并重定向到文章列表页面。如果请求方法是 GET，我们显示一个空表单。

创建表单模板

在 blog/blog 目录下创建 create_post.html 模板：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Create Post</title>
</head>

<body>
    <h1>Create Post</h1>
    <form method="post">
        {% csrf_token %}
        {{ form.as_p }}
        <button type="submit">Submit</button>
    </form>
</body>

</html>

{% csrf_token %} 用于防止跨站请求伪造攻击。{{ form.as_p }} 将表单字段渲染为段落格式。

总结

通过以上步骤，你已经了解了 Django 框架的基本使用方法，包括项目和应用的创建、模型定义、视图编写、URL 配置、模板使用、管理界面、静态文件处理和表单处理等。随着你对 Django 的深入学习，你可以探索更多高级功能，如用户认证、缓存、RESTful API 开发等，以构建更强大的 Web 应用。