第2章 初識(shí)Django

Django由美國(guó)堪薩斯州勞倫斯市的一個(gè)Web開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)用Python寫成，是一個(gè)開(kāi)放源代碼的Web應(yīng)用框架。Django主要用于簡(jiǎn)便、快速地開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)站，它主要有以下特點(diǎn)。

●Django采用了MTV設(shè)計(jì)模式，即模型Model、模板Template和視圖View。

●Django強(qiáng)調(diào)代碼復(fù)用，注重組件的重用性和“可插拔性”，注重敏捷開(kāi)發(fā)和DRY（Don't Repeat Yourself）法則。

●Django有許多功能強(qiáng)大的第三方插件，具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。

●Django使開(kāi)發(fā)復(fù)雜的、數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)站變得簡(jiǎn)單。

本章首先介紹Django的安裝，然后介紹Django的一些基本知識(shí)，最后講解Django開(kāi)發(fā)基本流程。

2.1 Django安裝

大多數(shù)程序員在開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用Windows，不管程序?qū)?lái)是部署在Windows上，還是Linux上，在開(kāi)發(fā)階段，大家還是習(xí)慣在Windows上進(jìn)行開(kāi)發(fā)、測(cè)試，因此本節(jié)將主要介紹Django在Windows上的開(kāi)發(fā)環(huán)境配置。

Django完全依賴Python環(huán)境，而且由于Django版本、模塊、插件多且復(fù)雜，有時(shí)還需要在虛擬環(huán)境中進(jìn)行開(kāi)發(fā)。因此常規(guī)安裝有3步：第一步是安裝Python，第二步是安裝Python虛擬環(huán)境，第三步是安裝Django。

2.1.1 安裝Python

Python 是一個(gè)跨平臺(tái)的語(yǔ)言，在各種操作系統(tǒng)上都能使用，而且在某個(gè)操作系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)的Python程序，在其他操作系統(tǒng)上也能運(yùn)行，這里我們主要講解在Windows上的Python安裝。

Python安裝環(huán)境一般要求Windows 7以上版本，安裝時(shí)需要確定計(jì)算機(jī)上的Windows是64位還是32位，然后訪問(wèn)Python官方網(wǎng)站，單擊Download Python 3.x.x按鈕，進(jìn)入下載頁(yè)面，選擇與操作系統(tǒng)相匹配的安裝程序。下載完成后，雙擊安裝程序文件就開(kāi)始安裝了。安裝過(guò)程與其他軟件安裝過(guò)程相似，要注意的是選擇自定義安裝，并選中“Add Python 3.x to PATH”，安裝結(jié)束后，在命令行終端輸入命令python，如果出現(xiàn)以下字符，說(shuō)明安裝成功。

            Microsoft Windows [版本 6.1.7601]
            版權(quán)所有 (c) 2009 Microsoft Corporation。保留所有權(quán)利。
            C:\Users\Administrator>python
            Python 3.6.3 (v3.6.3:2c5fed8, Oct 3 2017, 18:11:49) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)]
                    on win32
            Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
            >>>
  

2.1.2 安裝Python虛擬環(huán)境

在軟件開(kāi)發(fā)與運(yùn)行時(shí)，每個(gè)程序都要依賴某些軟件環(huán)境，依賴各種操作系統(tǒng)設(shè)置，如環(huán)境變量、軟件版本等。如果在開(kāi)發(fā)某個(gè)新軟件時(shí)，修改了其他軟件依賴的環(huán)境，可能導(dǎo)致其他軟件無(wú)法運(yùn)行。例如，你以前用Django 1.10開(kāi)發(fā)了一些軟件項(xiàng)目，后來(lái)又用Django 2.1.2進(jìn)行開(kāi)發(fā)，如果刪除Django 1.10，可能導(dǎo)致原來(lái)開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目無(wú)法運(yùn)行。如果你既想讓原來(lái)項(xiàng)目在Django 1.10中運(yùn)行，又想讓新項(xiàng)目在Django 2.1.2上正常運(yùn)行，只有通過(guò)建立Python虛擬環(huán)境來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。虛擬環(huán)境能幫我們從操作系統(tǒng)的Python環(huán)境中復(fù)制一個(gè)全新的Python環(huán)境出來(lái)，同時(shí)這個(gè)環(huán)境獨(dú)立于原來(lái)的環(huán)境。

安裝Python虛擬環(huán)境非常簡(jiǎn)單，在命令行終端輸入以下命令。

pip install virtualenv

然后等待軟件下載完成后開(kāi)始安裝配置，這些過(guò)程都是自動(dòng)進(jìn)行的。

提示：pip是Python的軟件包管理工具，是Python自帶的工具軟件。

安裝好virtualenv之后，輸入下述命令創(chuàng)建一個(gè)虛擬環(huán)境。

virtualenv newenv_dir

newenv_dir是虛擬環(huán)境的目錄，運(yùn)行以上命令后，會(huì)在當(dāng)前目錄下生成一個(gè)newenv_dir目錄。

虛擬環(huán)境已經(jīng)創(chuàng)建好了，在命令行終端進(jìn)入newev_dir目錄，再到Scripts文件夾下，運(yùn)行activate程序激活虛擬環(huán)境。

activate

你會(huì)發(fā)現(xiàn)命令提示符變了，如下所示。

(newenv_dir) E:\newev_dir\Scripts>

命令提示符的開(kāi)頭（newenv_dir）是提示正在虛擬環(huán)境中。虛擬環(huán)境激活后，它與其他軟件環(huán)境是隔離開(kāi)的，因此開(kāi)發(fā)程序時(shí)不會(huì)影響系統(tǒng)中的其他軟件，這樣你就可以安裝其他版本的Django或者其他軟件，開(kāi)始新的軟件開(kāi)發(fā)、測(cè)試等工作。

2.1.3 安裝Django

安裝Django非常簡(jiǎn)單，在命令行終端輸入以下命令，等待安裝自動(dòng)完成。

pip install django

也可以指定安裝版本，如下所示，本書(shū)中我們指定用Django 2.1.4進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

pip install django==2.1.4

如果在激活的虛擬環(huán)境中安裝，那么這些版本的Django也只在虛擬環(huán)境中運(yùn)行，不會(huì)影響其他軟件，也不會(huì)與其他版本Django沖突。

提示：如果退出虛擬環(huán)境，在虛擬環(huán)境中安裝的軟件、配置的環(huán)境是不能用的，它們像不存在一樣。

2.1.4 測(cè)試安裝效果

如果是在虛擬環(huán)境中安裝的Django，請(qǐng)先激活虛擬環(huán)境，再執(zhí)行命令。如果未在虛擬環(huán)境中安裝，則直接執(zhí)行命令。在命令行終端輸入python命令，啟動(dòng)Python交互式解釋器，試著用import django導(dǎo)入Django，如下所示。

            E:\envs\virtualenv_dir\Scripts>python
            Python 3.6.3 (v3.6.3:2c5fed8, Oct　3 2017, 18:11:49) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)]
                    on win32
            Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
            >>> import django
            >>> django.get_version()
            '2.1.4'
            >>>
  

如果能夠?qū)隓jango并能運(yùn)行相關(guān)命令，說(shuō)明安裝成功。

2.2 Django基本知識(shí)

Django可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)Web應(yīng)用的通用功能，減少程序員編碼工作量，“不重復(fù)造輪子”是該框架的設(shè)計(jì)理念。

2.2.1 Django的開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)

Django是一個(gè)非常優(yōu)秀的Web開(kāi)發(fā)框架，可以快速構(gòu)建高性能、安全、可維護(hù)、界面優(yōu)秀的網(wǎng)站，Django負(fù)責(zé)處理網(wǎng)站開(kāi)發(fā)中麻煩的部分，使程序員可以專注于編寫應(yīng)用程序業(yè)務(wù)邏輯代碼，而無(wú)須重新開(kāi)發(fā)Web應(yīng)用的通用功能，這就是所謂的“不重復(fù)造輪子”。

Django的開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，總結(jié)如下。

（1）功能完備：Django提供了“開(kāi)箱即用”的功能，這些功能可以無(wú)縫結(jié)合在一起，并遵循一致性設(shè)計(jì)原則，對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)非常重要。Django有完善的ORM、強(qiáng)大的路由映射功能、完善的視圖模板的實(shí)現(xiàn)、強(qiáng)大的緩存支持等。

（2）通用：Django可以構(gòu)建多種類型的網(wǎng)站，可以與許多客戶端框架一起工作，支持并且可以提供多種格式的內(nèi)容，如HTML、RSS（Really Simple Syndication，簡(jiǎn)單信息整合）、JSON （Java Scripe Object Notation，Java Script對(duì)象簡(jiǎn)譜）、XML（Extensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）等格式的內(nèi)容。

（3）安全：Django能夠自動(dòng)保護(hù)網(wǎng)站，避免許多常見(jiàn)的安全錯(cuò)誤。例如要將session放在cookie中這種易受攻擊的方式改變?yōu)橐环N安全的方式，就讓cookies只包含一個(gè)密鑰，實(shí)際數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；并用hash()函數(shù)加密用戶密碼。默認(rèn)情況下，Django可以防范許多漏洞，包括SQL（Structur Query Language，結(jié)構(gòu)查詢語(yǔ)言）注入、跨站腳本、CSRF（Cross-Site Request Forgery，跨站請(qǐng)求偽造）、單擊劫持等。

（4）可移植：Django是用Python編寫的，Python能在許多操作系統(tǒng)上運(yùn)行，因此用Django開(kāi)發(fā)的程序不受特定服務(wù)器操作系統(tǒng)的限制，可以在Linux、Windows、mac OS等操作系統(tǒng)上正常運(yùn)行。

（5）自助管理后臺(tái)：Django擁有一個(gè)強(qiáng)大的Django Admin管理后臺(tái)，用戶幾乎不用寫代碼就擁有一個(gè)完整的后臺(tái)管理頁(yè)面。

2.2.2 Django的MTV設(shè)計(jì)模式簡(jiǎn)介

MVC（Model-View-Controller）設(shè)計(jì)模式的概念存在時(shí)間長(zhǎng)，也比較流行，所謂的MVC就是把Web應(yīng)用分為模型（Model）、視圖（View）和控制器（Controller）3層，它們之間以松耦合的方式連接在一起。MVC的通用解釋是采用透明的數(shù)據(jù)存取方式，然后單獨(dú)劃分一層來(lái)顯示數(shù)據(jù)，并且加上一個(gè)控制它的層，如下。

（1）模型代表數(shù)據(jù)存取層，它提供數(shù)據(jù)獲取的接口，使模型從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)須了解不同數(shù)據(jù)庫(kù)取得數(shù)據(jù)的方式。模型通常會(huì)為數(shù)據(jù)庫(kù)提供一層抽象與封裝，這樣無(wú)須更改代碼就能使用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）視圖代表界面，是模型的表現(xiàn)層，決定在應(yīng)用中顯示什么和怎么顯示。

（3）控制器負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯，通過(guò)程序邏輯判斷模型決定從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取什么信息，以及把什么信息傳給視圖。

Django也稱得上遵守MVC設(shè)計(jì)模式，但它還有自己的特點(diǎn)，它的設(shè)計(jì)模式常被稱作MTV設(shè)計(jì)模型，M指的是數(shù)據(jù)模型（Model），T指的是模板文件（Template），V指的是視圖函數(shù)（View）以及與它有密切關(guān)系的URL配置，現(xiàn)介紹如下。

（1）模型：用來(lái)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類，并提供數(shù)據(jù)庫(kù)表管理機(jī)制，主要用來(lái)定義字段的名稱、類型、字段最大值、默認(rèn)值、約束條件等。

下面列舉一段數(shù)據(jù)模型的代碼，給大家一個(gè)初步印象。

            from django.db import models
            # 在此處編寫數(shù)據(jù)模型代碼
            # 員工數(shù)據(jù)模型（員工數(shù)據(jù)表）
            class employee(models.Model):
              # 員工姓名
              name=models.Char Field(max_length=32,verbose_name='姓名')
              # 員工郵箱
              email=models.Email Field(verbose_name='郵箱')
  

這段代碼展示了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的Django數(shù)據(jù)模型，從代碼中可以看到，數(shù)據(jù)模型類必須繼承于models.Model，它在類中定義了兩個(gè)屬性name和email，這兩個(gè)屬性相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫(kù)表的字段，它們?yōu)樽址愋停a還設(shè)置了字段的一些約束，如最大長(zhǎng)度、字段顯示名稱等。

（2）模板文件：一般是HTML格式，用于定義文件的結(jié)構(gòu)或布局，并使用占位符表示相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)視圖函數(shù)提取數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)填充HTML文件的占位符，可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)頁(yè)面。

下面列舉一段模板文件的代碼。

            <!DOCTYPE html>
            <html lang="en">
            <head>
              <meta charset="UTF-8">
              <title>Title</title>
            </head>
            <body>
            {{ hello }}
            </body>
            </html>
  

模板文件輸出指定文檔的結(jié)構(gòu)，占位符用于表示在生成頁(yè)面時(shí)填充的數(shù)據(jù)。在以上代碼中，{{ hello }}稱為模板變量，是一個(gè)占位符，視圖函數(shù)可以用render()把變量hello傳過(guò)來(lái)，在頁(yè)面上顯示時(shí)會(huì)用變量的實(shí)際值替換{{ hello }}。

（3）MTV的V包含視圖函數(shù)以及與它有密切關(guān)系的URL配置。

視圖函數(shù)：是一個(gè)處理Web請(qǐng)求的函數(shù)，它接收HTTP請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)一番處理，返回HTTP響應(yīng)。也就是視圖函數(shù)接收請(qǐng)求后，到數(shù)據(jù)模型里拿到客戶端需要的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)以一定的格式傳遞給模板文件，然后Django把模板文件以HTTP 響應(yīng)格式發(fā)送給瀏覽器。

下面列舉一段視圖函數(shù)的代碼。

            # 導(dǎo)入HTTP相關(guān)模塊
            from django.http import Http Response
            def hello(request):
              # 前面可以有向數(shù)據(jù)模型請(qǐng)求數(shù)據(jù)的代碼
              # 返回響應(yīng)
              return Http Response('Hello World!')
  

視圖函數(shù)要求必須接收一個(gè)Http Request對(duì)象作為參數(shù)并返回Http Response對(duì)象，以上代碼只是返回了一個(gè)字符串。

提示：在Django中模塊指的是函數(shù)庫(kù)，就是存放多個(gè)函數(shù)的一個(gè)文件。如果我們要在代碼中使用某個(gè)函數(shù)，就導(dǎo)入這個(gè)模塊。例如以上代碼，通過(guò)from django.http import HttpResponse導(dǎo)入了HttpResponse，就可以在視圖函數(shù)中使用HttpResponse()函數(shù)了。

URL配置：建立URL與視圖函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，相當(dāng)于URL映射器，主要作用是根據(jù)瀏覽器（客戶端）的URL，將HTTP請(qǐng)求重定向到相應(yīng)的視圖函數(shù)進(jìn)行處理。

下面列舉一段URL配置的代碼。

            from django.contrib import admin
            from django.urls import path
            from . import views
            urlpatterns = [
              path('admin/', admin.site.urls),
              path('hello/',views.hello),
              ]
  

URL 配置一般存儲(chǔ)在名為urls.py的文件中。在以上代碼示例中，urlpatterns定義了特定URL表達(dá)式和相應(yīng)視圖函數(shù)之間的映射列表，如果接收到具有與指定模式匹配的URL的HTTP請(qǐng)求，則將調(diào)用相關(guān)聯(lián)的視圖函數(shù)（例如views.hello）并傳遞請(qǐng)求。

2.2.3 Django的其他功能

2.2.1節(jié)介紹了Django的主要功能，除此之外，Django還提供了其他的功能或模塊，列舉如下。

●表單：Django通過(guò)表單進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證和處理。

●用戶身份驗(yàn)證和權(quán)限：Django有一個(gè)強(qiáng)大的、安全性很高的用戶身份驗(yàn)證和權(quán)限系統(tǒng)。

●序列化數(shù)據(jù)：Django可以輕松地將數(shù)據(jù)序列化，并支持XML或JSON格式。

●管理后臺(tái)：Django Admin管理后臺(tái)使系統(tǒng)管理員能夠輕松創(chuàng)建、編輯和查看網(wǎng)站中的任何數(shù)據(jù)模型，這個(gè)管理后臺(tái)是Django默認(rèn)包含的。

●緩存機(jī)制：Django提供靈活的緩存機(jī)制，可以存儲(chǔ)部分頁(yè)面，提高網(wǎng)頁(yè)響應(yīng)速度。

2.2.4 Django的主要文件

Django按照MTV設(shè)計(jì)模式以松耦合的方式把不同功能分配到各個(gè)文件，這些文件“各司其職”，通過(guò)代碼或配置的方式完成獨(dú)立功能，并與其他文件進(jìn)行協(xié)作。

（1）urls.py是進(jìn)行URL配置的文件，是網(wǎng)址入口，建立URL表達(dá)式與視圖函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就是建立“訪問(wèn)網(wǎng)址就是調(diào)用函數(shù)”的機(jī)制。

（2）views.py是視圖函數(shù)存放模塊，處理用戶發(fā)出的請(qǐng)求。用戶請(qǐng)求從urls.py中的配置項(xiàng)映射過(guò)來(lái)，邏輯代碼分析用戶請(qǐng)求后，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)，向templates文件夾中的模板文件傳遞數(shù)據(jù)。

（3）models.py是數(shù)據(jù)模型，定義數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)庫(kù)操作的基礎(chǔ)。

（4）forms.py是Django表單定義文件，通過(guò)表單及字段屬性設(shè)置，生成頁(yè)面文本框，對(duì)用戶提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

（5）templates文件夾中的文件是模板文件，這些文件是視圖函數(shù)渲染改造的對(duì)象，一般是HTML文件，它與視圖函數(shù)共同生成具有動(dòng)態(tài)內(nèi)容的網(wǎng)頁(yè)。

（6）admin.py是管理后臺(tái)配置文件，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的配置代碼，就能讓后臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

（7）settings.py是Django配置文件，在文件中可設(shè)置應(yīng)用程序模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)類型、中間件等，可以讓各應(yīng)用程序共享配置內(nèi)容。

（8）apps.py是應(yīng)用程序本身的配置文件。

（9）tests.py是用來(lái)編寫單元測(cè)試代碼的文件。

2.3 Django基本開(kāi)發(fā)流程

Django開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建好后，就可以進(jìn)入開(kāi)發(fā)流程了。開(kāi)發(fā)的主要工作包括部署開(kāi)發(fā)環(huán)境，創(chuàng)建項(xiàng)目和應(yīng)用程序，編寫業(yè)務(wù)邏輯代碼，建立URL與視圖函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況在settings.py文件中進(jìn)行設(shè)置，做好數(shù)據(jù)庫(kù)連接與操作，根據(jù)需要啟動(dòng)Django后臺(tái)管理等。

2.3.1 部署開(kāi)發(fā)環(huán)境

由于Windows普及率高，圖形界面較為友好，因此本節(jié)在Windows 7、Python 3.6.3環(huán)境中講解Django開(kāi)發(fā)環(huán)境部署，在命令行終端輸入以下命令安裝Django。

pip install django

安裝完成后，找到 python 安裝目錄，如果在目錄下的/Python36/Scripts 文件夾中有一個(gè)django-admin.exe文件，就說(shuō)明Django已安裝成功。把scripts文件夾的路徑（形如×:/Python/Python36/ Scripts;）加入操作系統(tǒng)的環(huán)境變量Path中，這樣就可以直接在命令行終端輸入Django命令。

2.3.2 創(chuàng)建項(xiàng)目

選擇一個(gè)目錄放置我們的項(xiàng)目，這里假設(shè)放在test_django目錄下。在命令行終端輸入以下命令。

            cd test_django
            django-admin startproject myproject
  

第二句命令建立項(xiàng)目myproject，進(jìn)入test_django目錄就會(huì)發(fā)現(xiàn)新增了一個(gè)myproject目錄，即項(xiàng)目myproject的根目錄，這個(gè)目錄的結(jié)構(gòu)如下。

            manage.py　　　　　# 簡(jiǎn)單的命令文件封裝文件，可以通過(guò)這個(gè)文件生成應(yīng)用程序
            myproject/　　　　 # 一個(gè)目錄，與項(xiàng)目名稱一樣，稱為項(xiàng)目目錄
              __init.py__　　# 一個(gè)空文件，用來(lái)告訴Python這是myproject目錄的一個(gè)模塊
              settings.py　 # 項(xiàng)目配置文件，包含一些初始化設(shè)置
              # 存放URL表達(dá)式的文件，這里定義的每一個(gè)URL都對(duì)應(yīng)一個(gè)視圖函數(shù)，這個(gè)文件稱為路由文件
              urls.py
              # 服務(wù)器程序和應(yīng)用程序的一個(gè)協(xié)議接口，規(guī)定了使用的接口和功能，這個(gè)文件不需修改， Django已為項(xiàng)目配置好
                      wsgi.py
  

2.3.3 創(chuàng)建應(yīng)用程序

在一個(gè)項(xiàng)目下可以有多個(gè)應(yīng)用程序并實(shí)現(xiàn)不同功能，Django可以根據(jù)需求建立多個(gè)應(yīng)用程序模塊，各個(gè)應(yīng)用程序模塊共享項(xiàng)目的配置環(huán)境，本節(jié)中建立的應(yīng)用程序模塊會(huì)共享/myproject/myproject目錄中settings.py、url.py的配置。

生成應(yīng)用程序非常簡(jiǎn)單，在命令行終端輸入以下命令即可。

            cd myproject
            python manage.py startapp myapp
  

第二行命令生成應(yīng)用程序模塊，運(yùn)行完成后在/myproject下會(huì)多一個(gè)目錄myapp，該目錄的結(jié)構(gòu)如下。

            myapp/
              __init__.py
              admin.py　　# 配置管理后臺(tái)，寫少量代碼就可以啟用Django Admin管理后臺(tái)
              apps.py：　　# 存放當(dāng)前應(yīng)用程序的配置
              models.py　 # 存放數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的內(nèi)容
              tests.py　　# 可在這個(gè)文件寫測(cè)試代碼以對(duì)當(dāng)前應(yīng)用程序進(jìn)行測(cè)試
              views.py　　# 存放業(yè)務(wù)請(qǐng)求功能的代碼
              migrations/ # 這個(gè)文件夾中的文件保存該應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)庫(kù)表與變化的相關(guān)內(nèi)容
  

2.3.4 編寫業(yè)務(wù)邏輯代碼

業(yè)務(wù)邏輯代碼按照Django的約定一般要寫在views.py文件中，換句話說(shuō)就是要在views.py文件中生成一個(gè)視圖函數(shù)并在其中編寫代碼。打開(kāi)/myproject/myapp/views.py，輸入以下命令。

            from django.shortcuts import Http Response
            # 在此處編寫視圖函數(shù)代碼
            def index(request):
              return Http Response('<h1>hello world</h1>')
  

第一行命令導(dǎo)入Http Response函數(shù)，這個(gè)函數(shù)把傳入?yún)?shù)的內(nèi)容顯示在網(wǎng)頁(yè)上。在views.py文件中可以通過(guò)函數(shù)編寫代碼實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，這些函數(shù)被稱為視圖函數(shù)。以上代碼中的index()函數(shù)就是一個(gè)視圖函數(shù)，它實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)頁(yè)上顯示hello world的功能。

2.3.5 建立URL與視圖函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

按照Django的約定，URL與視圖函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系要放在urls.py文件中，對(duì)應(yīng)關(guān)系以URL配置項(xiàng)形式放在文件中的一個(gè)列表變量中。打開(kāi)路由文件urls.py，在urlpattens列表中增加“path('index/', views.index),”建立URL與視圖函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。path()的第一個(gè)參數(shù)是URL表達(dá)式，用來(lái)匹配網(wǎng)址；第二個(gè)參數(shù)views index指的是views.py文件中的函數(shù)。

提示：URL 表達(dá)式路徑只匹配網(wǎng)址中域名后面的部分。如 index/可以匹配 http://127.0.0.1:8000/index/這個(gè)網(wǎng)址，其中“http://127.0.0.1:8000/”這部分自動(dòng)被忽略。

urls.py文件代碼如下。

            from django.contrib import admin
            from django.urls import path
            # 導(dǎo)入視圖函數(shù)
            from myapp import views
            urlpatterns = [
              path('admin/', admin.site.urls),
              # 指定URL與視圖函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
              path('index/',views.index),
              path('test/', views.test),
            ]
  

以上代碼要用到views.py中的index()函數(shù)和test()函數(shù)，因此要在代碼頭部引用包含這兩個(gè)函數(shù)的文件，引用語(yǔ)句為from myapp import views。

到現(xiàn)在為止，我們實(shí)際上已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)程序，可以通過(guò)命令啟動(dòng)程序，在命令行終端輸入以下命令。

python manage.py runserver

等程序啟動(dòng)完成后，就可以進(jìn)行測(cè)試了，Django 運(yùn)行程序默認(rèn)用到端口 8000，在瀏覽器上輸入http://127.0.0.1:8000/index/進(jìn)行測(cè)試，程序運(yùn)行情況如圖2.1所示。

2.3.6 動(dòng)態(tài)加載HTML頁(yè)面

前面幾小節(jié)僅生成了一個(gè)簡(jiǎn)單頁(yè)面，沒(méi)有用HTML代碼展現(xiàn)頁(yè)面，僅是一個(gè)樣例，本小節(jié)我們將介紹如何動(dòng)態(tài)加載HTML頁(yè)面。

在項(xiàng)目根目錄/myproject/下新建文件夾，名稱為 templates（這個(gè)名字約定不要修改）。然后在templates文件夾下新建一個(gè)HTML文件作為測(cè)試模板文件，名字為test.html，其代碼如下。

            <!DOCTYPE html>
            <html lang="en">
            <head>
              <meta charset="UTF-8">
              <title>測(cè)試模板</title>
            </head>
            <body>
              <div align="center">
                <h1>{{ hi }}</h1>
                <hr>
                        <h2>{{ test }}</h2>
              </div>
            </body>
            </html>
  

這個(gè)HTML文件的代碼非常簡(jiǎn)單，主要是用于測(cè)試，代碼中雙花括號(hào)包括一個(gè)變量，稱為模板變量，形如{{ 變量名 }}，注意變量名與雙花括號(hào)之間前后都有空格。Django 模板引擎會(huì)用傳入的值替換這些變量，傳值的代碼寫在/myproject/myapp/views.py文件中，代碼如下。

            from django.shortcuts import Http Response,render
            …
            def test(request):
              hi='你好，世界是美好的'
              test='這是一個(gè)測(cè)試頁(yè)，動(dòng)態(tài)頁(yè)面正常顯示，測(cè)試成功！'
              return render(request,'test.html',{'hi':hi,'test':test})
  

上述代碼的相關(guān)說(shuō)明如下。

（1）向HTML文件傳遞參數(shù)，一般用render()函數(shù)，代碼首先要導(dǎo)入render。

（2）最后一行代碼，通過(guò)render()函數(shù)向test.html傳遞模板變量（第3個(gè)參數(shù)），參數(shù)是字典類型，注意字典的key的名字一定與HTML文件中模板變量名一致，并用單引號(hào)括起來(lái)。

模板文件HTML文件寫好后，要讓Django知道文件位置，需要在setttings.py中設(shè)置一下。打開(kāi)/myproject/myproject/setttings.py，找到TEMPLATES代碼塊，修改DIRS值，代碼如下。

            # 在本項(xiàng)目中可推導(dǎo)出BASE_DIR值為/myproject/
            BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
            …
            TEMPLATES = [
                {
                        'BACKEND': 'django.template.backends.django.Django Templates',
                        # 添加路徑到DIRS列表中
                         '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',
                          ],
                         },
                },
              ]
  

在settings.py中BASE_DIR值為/myproject/，因此DIRS的值為/myproject/templates/， test.html文件正是在這個(gè)目錄下。

在命令行終端輸入python manage.py runserver命令進(jìn)行測(cè)試，運(yùn)行情況如圖2.2所示。

2.3.7 配置靜態(tài)文件存放位置

網(wǎng)頁(yè)可以引用圖像、音/視頻、CSS、Java Script等形式的文件，使網(wǎng)頁(yè)更生動(dòng)，我們把這些文件存放在一個(gè)文件夾中，即靜態(tài)文件夾。與2.3.6節(jié)同理，要讓Django找到這些文件必須進(jìn)行設(shè)置，首先在setttings.py文件的INSTALLED_APPS代碼塊中要有“'django.contrib.staticfiles',”這一行代碼，如下所示。

            INSTALLED_APPS = [
            …
                'django.contrib.staticfiles',
            ]
  

然后在setttings.py文件中增加以下代碼。

            STATIC_URL = '/static/'
            STATICFILES_DIRS=(
              os.path.join(BASE_DIR,'static'),
            )
  

STATIC_URL是靜態(tài)文件夾前綴，STATICFILES_DIRS中的是靜態(tài)文件目錄列表。我們以下面的配置為例做出解釋。

            STATIC_URL = '/static/'
            STATICFILES_DIRS=(
              'c:/test1/static1/',
              'c:/test2/static2/',
              'c:/test3/static3/',
            )
  

假如HTML文件中有<script src="/static/jquery-2.2.0.min.js"></script>這一句引用Java Script文件的語(yǔ)句，這個(gè)語(yǔ)句中src以/static/開(kāi)頭。Django在查找jquery-2.2.0.min.js這個(gè)文件時(shí)，會(huì)在c:/test1/static1/、c:/test2/static2/、c:/test3/static3/這3個(gè)文件夾中去查找。所以說(shuō)STATIC_URL的值/static/是一個(gè)路徑前綴，可以理解為一個(gè)別名，它代表著STATICFILES_DIRS中列出的文件夾。

我們?cè)O(shè)置靜態(tài)文件夾為 os.path.join(BASE_DIR,'static')，它的真實(shí)值就是/myproject/ static/。因此需要在/myproject/下新建文件夾static，將網(wǎng)頁(yè)要引用的靜態(tài)文件或相關(guān)文件夾保存在這里，如與Bootstrap相關(guān)的CSS、Java Script文件等。

在/myproject/templates文件夾下新建login.html文件，主要代碼如下。

            <!--　導(dǎo)入靜態(tài)文件相關(guān)模塊以及相關(guān)設(shè)置　-- >
            {% load static %}
            <!--　設(shè)置瀏覽器用的字符集是簡(jiǎn)體中文　-- >
            <html lang="zh-CN">
            <head>
              …
                <title>登錄頁(yè)面</title>
                <link href="{% static 'bootstrap/css/bootstrap.min.css' %}" rel="stylesheet">
                <link href="{% static 'sigin.css' %}" rel="stylesheet">
                <link rel="stylesheet" href="{% static 'fontawesome/css/font-awesome.min.css' %}">
                <script src="{% static 'jquery-3.3.1.js' %}"></script>
                <script src="{% static　'bootstrap/js/bootstrap.min.js' %}"></script>
            </head>
            <body>
            <div class="container">
              <form class="form-signin" method="post" action="">
                {% csrf_token %}
                      <h2 class="form-signin-heading">請(qǐng)登錄</h2>
                        <p></p>　<p></p>
                         <label for="username" class="sr-only">用戶名</label>
                         <input type="text" id="username" name="username" class="form-control"placeholder="用戶" required autofocus>
                <p></p><p></p>
                         <label for="password" class="sr-only">密 碼</label>
                        <input type="password" id=password" name="password" class="form-control" placeholder="密碼" required>
                  <button class="btn btn-lg btn-primary btn-block" type="submit">登錄</button>
                            </form>
            </div> <!-- /container -->
            </body>
            </html>
  

上述代碼的相關(guān)說(shuō)明如下。

（1）{% name %}這種形式的標(biāo)簽稱為模板標(biāo)簽，可以實(shí)現(xiàn)與函數(shù)、代碼語(yǔ)句相似的功能，后續(xù)章節(jié)將詳細(xì)介紹。

（2）{% load static %}表示HTML文件要加載靜態(tài)文件的相關(guān)設(shè)置。例如<link href="{% static 'bootstrap/css/bootstrap.min.css' %}" rel="stylesheet">這句代碼會(huì)被Django渲染成<link href="/static/bootstrap/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">形式，這樣就指向靜態(tài)文件的位置，而渲染后路徑中的/static/是個(gè)前綴，與settings.py中STATICFILES_DIRS變量結(jié)合起來(lái)形成要查找的路徑。

（3）{% csrf_token %}涉及防止跨站請(qǐng)求偽造以及中間件的相關(guān)內(nèi)容，這些Django都為我們?cè)O(shè)計(jì)好了，可直接使用，后續(xù)章節(jié)將詳細(xì)介紹。

（4）<form class="form-signin" method="post" action="">的重點(diǎn)在method屬性，這涉及網(wǎng)頁(yè)提交的方式，最常用的有g(shù)et和post兩種。簡(jiǎn)單地說(shuō)，get一般用于請(qǐng)求數(shù)據(jù)，post一般用于表單提交數(shù)據(jù)。

接下來(lái)編寫登錄頁(yè)面業(yè)務(wù)邏輯代碼，打開(kāi)/myproject/myapp/views.py，增加以下代碼。

            from django.shortcuts import Http Response,render,redirect…
            def login(request):
              if request.method == "GET":
              # 打開(kāi)login.html頁(yè)面
                return render(request, "login.html")
              else:
                # 從表單提取用戶名
                username = request.POST.get('username')
                # 從表單提取密碼
                password = request.POST.get('password')
                if (username=='test' and password=='123'):
                # 用戶名與密碼都正確時(shí)，定向到test.html渲染的頁(yè)面
                         return redirect('/test/')
                else:
                         return render(request, "login.html", {'error': '用戶名或密碼錯(cuò)誤！'})
  

上述代碼的相關(guān)說(shuō)明如下。

（1）由于要對(duì)載入的HTML文件進(jìn)行渲染并且要用到頁(yè)面重定向功能，代碼首先導(dǎo)入render和redirect模塊。

（2）代碼通過(guò)if request.method =="GET"判斷提交方式。如果是GET，就顯示登錄頁(yè)面；如果是POST，就接收提交數(shù)據(jù)并判斷正誤，如果正確就定向到測(cè)試頁(yè)面。

（3）注意在HTML文件中method值（如post、get）可以是小寫形式，在views.py的代碼中method值必須大寫形式。

（4）如果用戶名與密碼都正確，網(wǎng)頁(yè)定向到測(cè)試頁(yè)面，用return redirect('/test/')實(shí)現(xiàn)。

最后一步添加路由，加上URL與視圖函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在/myproject/myproject/urls.py文件中編寫如下代碼。

            from myapp.views import index,test,login
            urlpatterns = [
            …
              path('login/',login),
            ]
  

由于用到views.py中的login()函數(shù)，第一行代碼導(dǎo)入了login()函數(shù)。

最后測(cè)試成果，進(jìn)入/myproject/目錄，通過(guò)python manage.py runserver啟動(dòng)程序。在瀏覽器上輸入地址進(jìn)行測(cè)試，將得到一個(gè)較美觀的登錄頁(yè)面，如圖2.3所示。

正確輸入用戶名與密碼，頁(yè)面進(jìn)入測(cè)試頁(yè)面（如圖2.2所示），就表明程序運(yùn)行正常。

2.3.8 連接數(shù)據(jù)庫(kù)

Django可以稱作面向數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)框架，用命令生成項(xiàng)目與應(yīng)用程序后，項(xiàng)目根目錄下會(huì)生成一個(gè)默認(rèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)db.sqlite3，在settings.py文件中有這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的默認(rèn)連接，代碼如下。

            DATABASES = {
              'default': {
                # 數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，指明數(shù)據(jù)庫(kù)類型
                'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
                # 指明數(shù)據(jù)庫(kù)所在位置，本項(xiàng)目中數(shù)據(jù)庫(kù)位置：/myproject/db.sqlites
                'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
              }
            }
  

提示：Django可以生成數(shù)據(jù)庫(kù)表，不能生成數(shù)據(jù)庫(kù)，生成數(shù)據(jù)庫(kù)要用到數(shù)據(jù)庫(kù)原生命令。

以MySQL為例講解數(shù)據(jù)庫(kù)連接，MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)安裝本書(shū)不作介紹，請(qǐng)參考其他相關(guān)資料，我們假設(shè)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)已安裝完成。

第一步，安裝Django的MySQL模塊，在命令行終端上輸入以下命令。

pip install pymysql

第二步，在MySQL中建立數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)root用戶登錄，進(jìn)入MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理界面，用create database mytest命令建立數(shù)據(jù)庫(kù)mytest。

第三步，在settings.py中設(shè)置DATABASES代碼塊，代碼如下。

            DATABASES = {
              # 'default': {
              #　　 'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
              #　　 'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
              # }
              'default': {
                'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',　# 數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，指明數(shù)據(jù)庫(kù)類型
                'HOST': '127.0.0.1',　 # 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)在本機(jī)
                'PORT': '3306',　　　　# 端口號(hào)
                'NAME': mytest',　　　 # 數(shù)據(jù)庫(kù)名稱
                'USER': 'root',　　　　# 數(shù)據(jù)庫(kù)用戶名
                'PASSWORD': 'root',　　# 數(shù)據(jù)庫(kù)密碼
              }
            }
  

第四步，在/myproject/myapp/models.py中建立數(shù)據(jù)表，在models.py文件中每個(gè)類生成一個(gè)數(shù)據(jù)表，這里生成一個(gè)用戶信息表User Info，代碼如下。

            from django.db import models
            # 在此處編寫數(shù)據(jù)模型代碼
            class User Info(models.Model):
              user=models.Char Field(max_length=32,verbose_name='姓名')
              email=models.Email Field(verbose_name='郵箱')
              def __str__(self):
                return self.user
  

上述代碼的相關(guān)說(shuō)明如下。

（1）第一行代碼導(dǎo)入models模塊。

（2）通過(guò)建立User Info類建立User Info數(shù)據(jù)表。

（3）__str__返回模型對(duì)象的描述，可以理解為User Info類的實(shí)例對(duì)象的別名。

第五步，models.py中有了代碼，它所屬的應(yīng)用程序必須在settings.py的INSTALLED_APPS代碼塊中注冊(cè)，代碼如下。

            INSTALLED_APPS = [
              …
                      # 注冊(cè)應(yīng)用程序myapp
                      'myapp',
            ]
  

第六步，在項(xiàng)目目錄/myproject/myproject/__init__.py中編寫以下代碼，指明以pymysql模塊代替MySQLdb模塊，這里要十分注意字母的大小寫。

            import pymysql
            pymysql.install_as_MySQLdb()
  

運(yùn)行命令生成數(shù)據(jù)表，在命令行終端輸入以下命令。

            python manage.py makemigrations
            python manage.py migrate
  

登錄MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理界面，可以看到已經(jīng)生成數(shù)據(jù)表，即圖2.4所示的myaap_userinfo。

提示：Django生成數(shù)據(jù)表時(shí)會(huì)把models.py中的類名轉(zhuǎn)成小寫，然后在前面加上應(yīng)用程序的名字和下劃線，如“myapp_userinfo”。

以auth_和django_開(kāi)頭的數(shù)據(jù)表是Django自動(dòng)生成的系統(tǒng)表，后臺(tái)管理系統(tǒng)會(huì)用到這些表。

2.3.9 Django后臺(tái)管理

本小節(jié)內(nèi)容比較重要，本小節(jié)展示了僅用少量代碼迅速建立一個(gè)功能全面的后臺(tái)管理系統(tǒng)。由此可認(rèn)識(shí)Django強(qiáng)大的功能。

注冊(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)表，在/myproject/myapp/admin.py中注冊(cè)models.py生成的數(shù)據(jù)表，代碼如下。

            from django.contrib import admin
            from .models import User Info
            # 注冊(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)表
            # 自定義數(shù)據(jù)模型在管理后臺(tái)的顯示樣式
            class User Info Admin(admin.Model Admin):
              # 指明在Django Admin管理后臺(tái)列表模式下顯示哪幾個(gè)字段
              list_display=('user','email')
            admin.site.register(User Info,User Info Admin)
  

上述代碼的相關(guān)說(shuō)明如下。

（1）list_display表示數(shù)據(jù)列表展示時(shí)，顯示哪些字段。

（2）admin.site.register()函數(shù)表示：如果只有一個(gè)參數(shù)，以默認(rèn)方式在后臺(tái)顯示或管理數(shù)據(jù)表；如果有第二個(gè)參數(shù)，就按第二個(gè)參數(shù)傳入的類定制的方式顯示和管理數(shù)據(jù)表。

為了使后臺(tái)管理系統(tǒng)用中文顯示，需要在settings.py中修改LANGUAGE_CODE、TIME_ZONE兩個(gè)變量，修改的值如下。

            LANGUAGE_CODE = 'zh-hans'　　# 語(yǔ)言格式
            TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'　# 設(shè)置時(shí)區(qū)
  

創(chuàng)建后臺(tái)管理超級(jí)用戶，需在命令行終端輸入python manage.py createsuperuser命令，按提示輸入用戶名、電子郵箱地址、密碼等相關(guān)信息，如圖2.5所示。

最后就是驗(yàn)證成果了，在命令行終端輸入python manage.py runserver，用新建的超級(jí)用戶的用戶名和密碼登錄，如圖2.6所示，進(jìn)入后臺(tái)管理系統(tǒng)。

進(jìn)入后臺(tái)管理系統(tǒng)后，就可以對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行各類操作與管理，如圖2.7所示。

經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單配置與少量的代碼就建立了功能完善的后臺(tái)管理系統(tǒng)。大家可以按照以上步驟建立一個(gè)系統(tǒng)，體驗(yàn)一下Django的強(qiáng)大功能。

2.4 小結(jié)

本章首先簡(jiǎn)要介紹了Django安裝過(guò)程和Django的MTV設(shè)計(jì)模式。接著介紹了Django基本開(kāi)發(fā)流程，讓讀者對(duì)Django開(kāi)發(fā)有整體的、初步的認(rèn)識(shí)。閱讀本章后，讀者可基本了解Django，并能夠成功部署Django開(kāi)發(fā)環(huán)境。