web框架和Django流程

1.web框架要點

1.Web應用程序處理流程

2.Web應用程序框架的意義

• 用于搭建Web應用程序
• 免去不同Web應用相同代碼部分的重復編寫，只需關心Web應用核心的業務邏輯實現

3.web應用程序的本質

• 接收并解析HTTP請求，獲取具體的請求信息
• 處理本次HTTP請求，即完成本次請求的業務邏輯處理
• 構造并返回處理結果——HTTP響應

4.web框架學習方法

• 如何搭建工程程序
  • 工程的組建
  • 工程的配置
  • 路由定義
  • 視圖函數定義
• 如何獲取請求數據（操作request對象）
• 如何構造響應數據（構造response對象）
• 框架提供的其他功能組件的使用
  • 數據庫
  • 模板
  • admin

2.Django流程(重點)

1.Django介紹

1.簡介

? Django，發音為[`d?æ?ɡ??]，是用python語言寫的開源web開發框架，并遵循MVC設計。勞倫斯出版集團為了開發以新聞內容為主的網站，而開發出來了這個框架，于2005年7月在BSD許可證下發布。這個名稱來源于比利時的爵士音樂家DjangoReinhardt，他是一個吉普賽人，主要以演奏吉它為主，還演奏過小提琴等。由于Django在近年來的迅速發展，應用越來越廣泛，被著名IT開發雜志SDTimes評選為2013SDTimes100，位列"API、庫和框架"分類第6位，被認為是該領域的佼佼者。

? Django的**主要目的是簡便、快速的開發數據庫驅動的網站。**它強調代碼復用，多個組件可以很方便的以"插件"形式服務于整個框架，Django有許多功能強大的第三方插件，你甚至可以很方便的開發出自己的工具包。這使得Django具有很強的可擴展性。它還強調快速開發和DRY(DoNotRepeatYourself)原則。

2.特點

1）.重量級框架

對比Flask框架，Django原生提供了眾多的功能組件，讓開發更簡便快速。

• 提供項目工程管理的自動化腳本工具
• 數據庫ORM支持（對象關系映射，英語：Object Relational Mapping）
• 模板
• 表單
• Admin管理站點
• 文件管理
• 認證權限
• session機制
• 緩存

2）.MVT模式

有一種程序設計模式叫MVC，其核心思想是分工、解耦，讓不同的代碼塊之間降低耦合，增強代碼的可擴展性和可移植性，實現向后兼容。

? MVC的全拼為Model-View-Controller，最早由TrygveReenskaug在1978年提出，是施樂帕羅奧多研究中心(Xerox PARC)在20世紀80年代為程序語言Smalltalk發明的一種軟件設計模式，是為了將傳統的輸入（input）、處理（processing）、輸出（output）任務運用到圖形化用戶交互模型中而設計的。隨著標準輸入輸出設備的出現，開發人員只需要將精力集中在業務邏輯的分析與實現上。后來被推薦為Oracle旗下Sun公司Java EE平臺的設計模式，并且受到越來越多的使用ColdFusion和PHP的開發者的歡迎。現在雖然不再使用原來的分工方式，但是這種分工的思想被沿用下來，廣泛應用于軟件工程中，是一種典型并且應用廣泛的軟件架構模式。后來，MVC的思想被應用在了Ｗeb開發方面，被稱為Ｗeb MVC框架。

MVC模式說明:

• M全拼為Model，主要封裝對數據庫層的訪問，對數據庫中的數據進行增、刪、改、查操作。
• V全拼為View，用于封裝結果，生成頁面展示的html內容。
• C全拼為Controller，用于接收請求，處理業務邏輯，與Model和View交互，返回結果。

Django的MVT

• M全拼為Model，與MVC中的M功能相同，負責和數據庫交互，進行數據處理。
• V全拼為View，與MVC中的C功能相同，接收請求，進行業務處理，返回應答。
• T全拼為Template，與MVC中的V功能相同，負責封裝構造要返回的html。

注：差異就在于黑線黑箭頭標識出來的部分

Django學習資料

• 官方網站
• Github源碼
• 1.11版英文文檔
• 1.11版中文文檔
• Django Book 教程
• Tange With Django 教程

2.虛擬環境

1. 為什么要搭建虛擬環境？

   • 如果在一臺電腦上, 想開發多個不同的項目, 需要用到同一個包的不同版本, 如果使用上面的命令, 在同一個目錄下安裝或者更新, 新版本會覆蓋以前的版本, 其它的項目就無法運行了；

   • 解決方案

     作用:虛擬環境可以搭建獨立的python運行環境, 使得單個項目的運行環境與其它項目互不影響，所有的虛擬環境都位于/home/下的隱藏目錄.virtualenvs下

2. 搭建虛擬環境步驟

   1. 安裝虛擬環境

      sudo pip install virtualenv
      sudo pip install virtualenvwrapper
      

   2. 安裝完虛擬環境后，如果提示找不到mkvirtualenv命令，須配置環境變量：

      # 1、創建目錄用來存放虛擬環境
      mkdir $HOME/.virtualenvs
      
      # 2、打開~/.bashrc文件，并添加如下：
      export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
      source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh
      
      # 3、運行
      source ~/.bashrc
      

3. 創建虛擬環境

   • 提示：如果不指定python版本，默認安裝的是python2的虛擬環境

   • 在python2中，創建虛擬環境

     mkvirtualenv 虛擬環境名稱
     例 ：mkvirtualenv py_django
     

   • 在python3中，創建虛擬環境

     mkvirtualenv -p python3 虛擬環境名稱
     例 ：mkvirtualenv -p python3 py3_django
     

   提示 :

   • 創建虛擬環境需要聯網
   • 創建成功后, 會自動工作在這個虛擬環境上
   • 工作在虛擬環境上, 提示符最前面會出現 “虛擬環境名稱”

4. 使用虛擬環境

   1. 查看虛擬環境的命令 :workon;

   2. 使用虛擬環境的命令 :

      workon 虛擬環境名稱
      例 ：使用py3_django的虛擬環境
      workon py3_django
      

   3. 退出虛擬環境的命令 :deactivate;

   4. 刪除虛擬環境的命令 :

      rmvirtualenv 虛擬環境名稱
      例 ：刪除虛擬環境py3_django
      先退出：deactivate
      再刪除：rmvirtualenv py3_django
      

5. 在虛擬環境安裝工具包

   1. 工具包安裝的位置 :

      # python2版本下
      ~/.virtualenvs/py_flask/lib/python2.7/site-packages/
      # python3版本下
      ~/.virtualenvs/py3_flask/lib/python3.5/site-packages
      

   2. python3版本下安裝django-1.11.11的包 :

      pip install 包名稱
      例 : 安裝django-1.11.11的包
      pip install django==1.11.11
      

   3. 查看虛擬環境中安裝的包 :pip list；

3.創建Django項目步驟

1. 創建Django項目

   django-admin startproject name
   django-admin startproject 工程名稱
   想要在桌面的code目錄中創建一個名為bookmanager的項目工程，可執行如下命令：
   cd ~/Desktop/Code
   django-admin startproject bookmanager
   

2. 工程目錄說明：

   • 查看創建的工程目錄：tree bookmanager ；

   • 與項目同名的目錄，此處為bookmanager。

   • settings.py是項目的整體配置文件。

   • urls.py是項目的URL配置文件。

   • wsgi.py是項目與WSGI兼容的Web服務器入口。

   • manage.py是項目管理文件，通過它管理項目。

3. 運行開發服務器：

   在開發階段，為了能夠快速預覽到開發的效果，django提供了一個純python編寫的輕量級web服務器，僅在開發階段使用。

   運行服務器命令如下：

   python manage.py runserver ip:端口
   或：python manage.py runserver
   注意：可以不寫IP和端口，默認IP是127.0.0.1，默認端口為8000
   django默認工作在調式Debug模式下，如果增加、修改、刪除文件，服務器會自動重啟。
   按ctrl+c停止服務器。
   

4. 創建子應用

   1. 創建子應用：

      python manager.py startapp name
      manage.py為上述創建工程時自動生成的管理文件。
      例如，在剛才創建的bookmanager工程中，想要創建一個用戶book子應用模塊，可執行：
      cd ~/Desktop/code/bookmanager
      python manage.py startapp book
      執行后，可以看到工程目錄中多出了一個名為book的子目錄
      

   2. 子應用目錄說明：

      • admin.py文件跟網站的后臺管理站點配置相關。
      • apps.py文件用于配置當前子應用的相關信息。
      • migrations目錄用于存放數據庫遷移歷史文件。
      • models.py文件用戶保存數據庫模型類。
      • tests.py文件用于開發測試用例，編寫單元測試。
      • views.py文件用于編寫Web應用視圖。

   3. 注冊安裝子應用

      創建出來的子應用目錄文件雖然被放到了工程項目目錄中，但是django工程并不能立即直接使用該子應用，需要注冊安裝后才能使用。

      在工程配置文件settings.py中，INSTALLED_APPS項保存了工程中已經注冊安裝的子應用，初始工程中的INSTALLED_APPS如下：

      # Application definition
      # 安裝/注冊/子應用
      INSTALLED_APPS = [
          'django.contrib.admin',
          'django.contrib.auth',
          'django.contrib.contenttypes',
          'django.contrib.sessions',
          'django.contrib.messages',
          'django.contrib.staticfiles',
      ]
      

      注冊安裝一個子應用的方法，即是將子應用的配置信息文件apps.py中的Config類添加到INSTALLED_APPS列表中。

      例如，將剛創建的book子應用添加到工程中，可在INSTALLED_APPS列表中添加**‘book.apps.BookConfig’**。

      # Application definition
      # 安裝/注冊/子應用
      INSTALLED_APPS = [
          'django.contrib.admin',
          'django.contrib.auth',
          'django.contrib.contenttypes',
          'django.contrib.sessions',
          'django.contrib.messages',
          'django.contrib.staticfiles',
          'book.apps.BookConfig',
          'login.apps.LoginConfig',
          'pay.apps.PayConfig',
      ]
      

   4. 設置PyCharm環境：Project Interpreter

4.模型

• 當前項目的開發, 都是數據驅動的。

• 例如書籍信息管理的數據關系：書籍和人物是 ：一對多關系

• 要先分析出項目中所需要的數據, 然后設計數據庫表.

  1.使用Django進行數據庫開發的提示 ：

  • MVT設計模式中的Model, 專門負責和數據庫交互.對應(models.py)
  • 由于Model中內嵌了ORM框架, 所以不需要直接面向數據庫編程.
  • 而是定義模型類, 通過模型類和對象完成數據庫表的增刪改查.
  • ORM框架就是把數據庫表的行與相應的對象建立關聯, 互相轉換.使得數據庫的操作面向對象.

  2.使用Django進行數據庫開發的步驟 ：

  • 定義模型類

    • 根據書籍表結構設計模型類:

      • 模型類：BookInfo
      • 書籍名稱字段：name

    • 根據人物表結構設計模型類：

      • 模型類：PeopleInfo
      • 人物姓名字段：name
      • 人物性別字段：gender
      • 外鍵約束：book
        • 外鍵要指定所屬的模型類book = models.ForeignKey(BookInfo)

    • 說明 :

      • 書籍-人物的關系為一對多. 一本書中可以有多個英雄.
      • 不需要定義主鍵字段, 在生成表時會自動添加, 并且值為自增長.

    • 根據數據庫表的設計

      在models.py中定義模型類,繼承自models.Model

      from django.db import models
      
      # Create your models here.
      # 準備書籍列表信息的模型類
      class BookInfo(models.Model):
          # 創建字段，字段類型...
          name = models.CharField(max_length=10)
      
      # 準備人物列表信息的模型類
      class PeopleInfo(models.Model):
          name = models.CharField(max_length=10)
          gender = models.BooleanField()
          # 外鍵約束：人物屬于哪本書
          book = models.ForeignKey(BookInfo)
      

  • 模型遷移

    1. 生成遷移文件：根據模型類生成創建表的語句

       python manage.py makemigrations
       

    2. 執行遷移：根據第一步生成的語句在數據庫中創建表

       python manage.py migrate
       

  • 操作數據庫：默認采用**sqlite3**數據庫來存儲數據

5.站點管理

• 站點: 分為內容發布和公共訪問兩部分

• 內容發布的部分由網站的管理員負責查看、添加、修改、刪除數據

• Django能夠根據定義的模型類自動地生成管理模塊

• 使用Django的管理模塊, 需要按照如下步驟操作 :

  • 1.管理界面本地化

    • 本地化是將顯示的語言、時間等使用本地的習慣，這里的本地化就是進行中國化.

    • 中國大陸地區使用簡體中文, 時區使用亞洲/上海時區, 注意這里不使用北京時區.

    • 本地化前
      

    • 本地化后
      

  • 2.創建管理員

    1.創建管理員的命令 ：python manage.py createsuperuser；

    2.按提示輸入用戶名、郵箱、密碼

    3.重置密碼：python manager.py changepassword 用戶名

  • 3.注冊模型類

    在應用的admin.py文件中注冊模型類

    • 需要導入模型模塊 ：from book.models import BookInfo,PeopleInfo；
      
    • 注冊模型成功后, 就可以在站點管理界面方便快速的管理數據；

  • 4.發布內容到數據庫

    發布內容后，優化模型類展示

    # 準備書籍列表信息的模型類
    class BookInfo(models.Model):
        # 創建字段，字段類型...
        name = models.CharField(max_length=10)
    
        def __str__(self):
            """將模型類以字符串的方式輸出"""
            return self.name
    

6.視圖和URL

• 站點管理頁面做好了, 接下來就要做公共訪問的頁面了.

• 對于Django的設計框架MVT：

  • 用戶在URL中請求的是視圖.
  • 視圖接收請求后進行處理.
  • 并將處理的結果返回給請求者.

• 使用視圖時需要進行兩步操作

  • 1.定義視圖

    • 視圖就是一個Python函數，被定義在應用的views.py中.
    • 視圖的第一個參數是HttpRequest類型的對象reqeust，包含了所有請求信息.
    • 視圖必須返回HttpResponse對象，包含返回給請求者的響應信息.
    • 需要導入HttpResponse模塊 ：from django.http import HttpResponse

  • 2.配置URLconf

    查找視圖的過程 :

    • 1.請求者在瀏覽器地址欄中輸入URL, 請求到網站.

    • 2.網站獲取URL信息.

    • 3.然后與編寫好的URLconf逐條匹配.

    • 4.如果匹配成功則調用對應的視圖.

    • 5.如果所有的URLconf都沒有匹配成功.則返回404錯誤.
      

  1.URLconf入口

  2.需要兩步完成URLconf配置

  • 1.在項目中定義URLconf

  • 2.在應用中定義URLconf

    提示：一條URLconf包括URL規則、視圖兩部分

    • URL規則使用正則表達式定義.
    • 視圖就是在views.py中定義的視圖函數.

  3.url匹配過程
  

  4.View和URL匹配流程
  

7.模板

1.提示 :

• 漂亮的頁面需要html、css、js.

• 可以把這一堆字段串全都寫到視圖中, 作為HttpResponse()的參數,響應給客戶端.

• 問題 :

  • 視圖部分代碼臃腫, 耦合度高.
  • 這樣定義的字符串是不會出任何效果和錯誤的.
  • 效果無法及時查看.有錯也不容易及時發現.

2.解決問題 :模板

• MVT設計模式中的T,Template
• 在Django中, 將前端的內容定義在模板中, 然后再把模板交給視圖調用, 各種漂亮、炫酷的效果就出現了.

3.模板使用步驟：

1. 創建模板
2. 設置模板查找路徑
3. 模板接收視圖傳入的數據
4. 模板處理數據

8.案例實現

實現步驟

• 1.創建視圖

  • 查詢數據庫數據
  • 構造上下文
  • 傳遞上下文到模板

  # 定義視圖：提供書籍列表信息
  def bookList(request):
      # 查詢數據庫書籍列表數據
      books = BookInfo.objects.all()
      # 構造上下文
      context = {'books':books}
      # 數據交給模板處理，處理完成后通過視圖響應給客戶端
      return render(request, 'Book/booklist.html', context)
  

• 2.創建模板

  • 讀取上下文數據
  • 構造網頁html文檔 : 書籍信息以列表樣式展示

  <!DOCTYPE html>
  <html lang="en">
  <head>
      <meta charset="UTF-8">
      <title>書籍列表信息</title>
  </head>
  <body>
  

• 3.配置URLconf

  from django.conf.urls import url
  from book.views import index,bookList
  
  urlpatterns = [
      url(r'^$',index),
      # 匹配書籍列表信息的URL,調用對應的bookList視圖
      url(r'^booklist/$',bookList)
  ]
  

9.配置文件和靜態文件

配置文件

1. BASE_DIR

BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))

當前工程的根目錄，Django會依此來定位工程內的相關文件，我們也可以使用該參數來構造文件路徑。

2. DEBUG

調試模式，創建工程后初始值為True，即默認工作在調試模式下。

作用：

• 修改代碼文件，程序自動重啟
• Django程序出現異常時，向前端顯示詳細的錯誤追蹤信息

注意：部署線上運行的Django不要運行在調式模式下，記得修改DEBUG=False和ALLOW_HOSTS。

3. 本地語言與時區

Django支持本地化處理，即顯示語言與時區支持本地化。

本地化是將顯示的語言、時間等使用本地的習慣，這里的本地化就是進行中國化，中國大陸地區使用簡體中文，時區使用亞洲/上海時區，注意這里不使用北京時區表示。

初始化的工程默認語言和時區為英語和UTC標準時區

LANGUAGE_CODE = 'en-us'  # 語言
TIME_ZONE = 'UTC'  # 時區# 時區

將語言和時區修改為中國大陸信息

LANGUAGE_CODE = 'zh-Hans'
TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'

靜態文件

項目中的CSS、圖片、js都是靜態文件。一般會將靜態文件放到一個單獨的目錄中，以方便管理。在html頁面中調用時，也需要指定靜態文件的路徑，Django中提供了一種解析的方式配置靜態文件路徑。靜態文件可以放在項目根目錄下，也可以放在應用的目錄下，由于有些靜態文件在項目中是通用的，所以推薦放在項目的根目錄下，方便管理。為了提供靜態文件，需要配置兩個參數：

• STATICFILES_DIRS存放查找靜態文件的目錄
• STATIC_URL訪問靜態文件的URL前綴

示例：

1）在項目根目錄下創建static目錄來保存靜態文件。

2） 在bookmanager/settings.py中修改靜態文件的兩個參數為

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

3）此時在static添加的任何靜態文件都可以使用網址**/static/文件在static中的路徑**來訪問了。

例如，我們向static目錄中添加一個index.html文件，在瀏覽器中就可以使用127.0.0.1:8000/static/index.html來訪問。

或者我們在static目錄中添加了一個子目錄和文件book/detail.html，在瀏覽器中就可以使用127.0.0.1:8000/static/book/detail.html來訪問。

App應用配置

在每個應用目錄中都包含了apps.py文件，用于保存該應用的相關信息。

在創建應用時，Django會向apps.py文件中寫入一個該應用的配置類，如

from django.apps import AppConfig


class BookConfig(AppConfig):
    name = 'book'

我們將此類添加到工程settings.py中的INSTALLED_APPS列表中，表明注冊安裝具備此配置屬性的應用。

• AppConfig.name屬性表示這個配置類是加載到哪個應用的，每個配置類必須包含此屬性，默認自動生成。
• AppConfig.verbose_name屬性用于設置該應用的直觀可讀的名字，此名字在Django提供的Admin管理站點中會顯示，如

from django.apps import AppConfig

class UsersConfig(AppConfig):
    name = 'book'
    verbose_name_plural = '圖書管理'