Django簡介

MVC與MTV模型

• MVC百度百科：全名Model View Controller，是模型(model)－視圖(view)－控制器(controller)的縮寫，一種軟件設計典范，用一種業務邏輯、數據、界面顯示分離的方法組織代碼，將業務邏輯聚集到一個部件里面，在改進和個性化定制界面及用戶交互的同時，不需要重新編寫業務邏輯。

• 通俗解釋：一種文件的組織和管理形式！不要被縮寫嚇到了，這其實就是把不同類型的文件放到不同的目錄下的一種方法，然后取了個高大上的名字。當然，它帶來的好處有很多，比如前后端分離，松耦合等等。

• MTV: 有些WEB框架覺得MVC的字面意思很別扭，就給它改了一下。view不再是HTML相關，而是主業務邏輯了，相當于控制器。html被放在Templates中，稱作模板，于是MVC就變成了MTV。這其實就是一個文字游戲，和MVC本質上是一樣的，換了個名字和叫法而已，換湯不換藥。

MVC

• Web服務器開發領域里著名的MVC模式，將web應用分為以下三層：
  
  • 模型(Model)
  • 視圖(View)
  • 控制器(Controller)
• 以上三層之間以一種插件式的、松耦合的方式連接在一起：
  
  • 模型負責業務對象與數據庫的映射(ORM)
  • 視圖負責與用戶的交互(頁面)
  • 控制器接受用戶的輸入調用模型和視圖完成用戶的請求。
• 其示意圖如下所示：

MTV

Django的MTV模式本質上和MVC是一樣的，也是為了各組件間保持松耦合關系，只是定義上有些許不同，Django的MTV分別是指：

M 代表模型（Model）： 負責業務對象和數據庫的關系映射(ORM)。
T 代表模板 (Template)：負責如何把頁面展示給用戶(html)。
V 代表視圖（View）：   負責業務邏輯，并在適當時候調用Model和Template。

除了以上三層之外，還需要一個URL分發器，它的作用是將一個個URL的頁面請求分發給不同的View處理，View再調用相應的Model和Template，MTV的響應模式如下所示：

用戶通過瀏覽器向我們的服務器發起一個請求(request)，這個請求會去訪問視圖函數，（如果不涉及到數據調用，那么這個時候視圖函數返回一個模板也就是一個網頁給用戶），視圖函數調用模型，模型去數據庫查找數據，然后逐級返回，視圖函數把返回的數據填充到模板中，最后返回網頁給用戶。

• Django 的MTV模型組織
  

Django項目實例

安裝

python3.5、pip3及pycharm專業版可自行安裝。
例：windows cmd命令行自動安裝Pypi提供的最新版本。
pip3 install django

配置環境變量

成功安裝Djangio后，如有需要，可以將python的Scripts目錄加入到系統環境變量中，以便調用django-admin命令。

配置完成后，可直接在cmd任一路徑下運行django-admin help命令測試安裝和配置完成：

創建django項目和應用

• 在windows cmd命令行界面下，使用diango提供的命令創建diango項目如下：
  
  • django-admin startproject mysite
  • 其中mysite是項目名稱，可自行替換成你想建立的項目名。
• 而在該項目下創建應用的命令是：
  
  • python manage.py startapp blog
  • 其中blog為app，應用名稱，可自行替換成你想建立的應用名稱。
• 啟動django項目的命令為：
  
  • python manage.py runserver 8080
  • runserver 默認為本機（127.0.0.1）,后面跟的8080為端口號，可根據實際環境替換。
• 這樣一個簡單的原始的django就啟動起來了，我們到瀏覽器輸入127.0.0.1:8080實際上訪問的就是django的這個項目，如圖：
  

一般開發使用pycharm（IDE）操作是點擊file-new project，選擇Django欄目；
右側選擇項目所在路徑，選擇項目使用的python版本環境（可選虛擬環境），
注意Location中選擇項目路徑的同時所選的目錄也就是項目的名稱，
More Settings欄可設置模板文件夾名，web應用名稱，勾選自動創建相關web應用文件夾等。
點擊右下方的Create按鈕創建。

Django自動生成類似下面的目錄結構：

* 和項目同名的文件夾中存放的是
* settings.py 配置文件；
* urls.py url路由文件；
* wsgi.py 網絡通信接口模塊；
* templates模板目錄下為空，此目錄主要用于存放各個html模板文件。
* 項目根目錄下的manage.py文件為django項目的管理主程序，工具等。
* 各個應用目錄（如我這邊的創建的應用名為app01）下存放主要有：
* views.py 為處理業務邏輯；
* tests.py 為單元測試；
* modes.py 為處理數據庫；
* 推薦在項目根目錄下自行建立起一個static的靜態文件，用于存放css，js，img，html等靜態文件。

• 在每個Django項目中可以包含多個APP，相當于一個大型項目中的分系統、子模塊、功能部件等等，相互之間比較獨立，但也可以有聯系。
  
  • 所有的APP共享項目資源。

編寫路由（url控制器）

路由由urls文件進行處理，功能是將瀏覽器輸入的url映射到相應的(views)業務處理邏輯。
由于和業務處理邏輯相關，也就是和views相關，所以在文件開頭就需要先導入對應app的views.py文件。

例：沒做增添之前的urls.py(包括了官方注釋）

"""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),
]

增添路由條目后：

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

# 需先導入對應的app目錄中的views文件
from app01 import views

urlpatterns = [
    # admin為后臺管理的路由，一般不會暴露出來，注釋掉居多
    # path('admin/', admin.site.urls),
    # 自己新增的路由條目，前半部分表示路徑的為正則表達式，后半部分為對應的業務邏輯函數
    path('index/', views.index),
]

編寫業務處理邏輯（views視圖函數）

urls.py中增添的路由條目中對應了相應的自己命名的業務邏輯函數，
也就是接下來你就需要為此在相應的views.py文件增添上相應的視圖函數。

原始的views.py文件：

from django.shortcuts import render

# Create your views here.

增添相應函數后：

from django.shortcuts import render

# 導入HttpResponse模塊
from django.shortcuts import HttpResponse

# Create your views here.

# request參數按規范必須有，類似self的默認存在，名字可以改，但不建議。
# 它里面封裝了用戶請求的所有內容。
def index(request):
    # 可以print打印request.POST或request.GET來查看到請求
    # 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
    # 這個類封裝起來就可以返回字符串了，這是Django的規則，不是python的。
    return HttpResponse("hello world!")

通過上面兩個簡單的步驟，將index這個url指向了views里的index（）函數，它接收用戶請求，并返回一個“hello world”字符串。
我們就可以啟動web服務演示一下了。

運行web服務

• 命令行方式：python manage.py runserver 127.0.0.1:8000
• pycharm中可以通過在工具欄中找到編輯配置文件的選項，快速進行設置host和port后再點擊綠色三角形進行運行：
  

運行效果：

在瀏覽器中訪問http://127.0.0.1:8000

此時會出現404的錯誤信息，因為此時我們訪問的地址并不是index/,在開發過程中，Django給出的這些錯誤信息很重要，仔細閱讀方便排錯，但一旦正式上線生產環境，就一定要關掉如此詳細的調錯信息功能，常見的錯誤就自己另寫html報錯頁面。

在地址欄中輸入http://127.0.0.1:8000/index/，訪問才會出現己設置好的正常顯示的hello world！

返回HTML

上面例子返回給用戶的是一個字符串，真正的web應用肯定是不會這樣做的，通常返回的都應該是一個HTML文件給用戶。那么，我們寫如下showtime函數和time.html的HTML文件，做為一個用戶訪問獲取
當前時間的功能例子：

• urls.py代碼如下：

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

# 需先導入對應的app目錄中的views文件
from app01 import views

urlpatterns = [
    # admin為后臺管理的路由，一般不會暴露出來，注釋掉居多
    path('admin/', admin.site.urls),
    # 自己新增的路由條目，前半部分表示路徑的為正則表達式，后半部分為對應的業務邏輯函數
    path('index/', views.index),
    # 新增用戶訪問time/路由,獲取當前時間函數
    path('time/', views.showtime),
]

• views.py代碼如下，增加一個showtime函數：

from django.shortcuts import render

# 導入HttpResponse模塊
from django.shortcuts import HttpResponse

# 導入時間模塊
import datetime

# Create your views here.

# request參數按規范必須有，類似self的默認存在，名字可以改，但不建議。
# 它里面封裝了用戶請求的所有內容。
def index(request):
    # 正常是不能直接返回字符串，必須使用Django提供的HttpResponse
    # 這個類封裝起來就可以返回字符串了，這是Django的規則，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,它是一個對象。
當中存儲了請求信息，比如請求路徑，請求方式，GET數據，POST數據…等等。
必須要接收一個request參數。
當你想返回一個html文件時，不是使用HttpResponse方法，而是使用render方法來渲染（打包）。
不過本質上render最終還是使用了HttpResponse方法發送byte字節給瀏覽器的。

• 模板templates目錄下，新建一個time.html:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    {# 由兩個大括號括起來里面加個變量名，相當于是字典的鍵名，是django用于占位輸出的語法 #}
    <h3>當前時間：{{ ctime }}</h3>
</body>
</html>

訪問效果如下：

settings.py設置模板文件夾

settings.py文件中有TEMPLATES變量，它是一個列表，列表中又存放了一個字典，其中一個鍵值對
'DIRS':[os.path.join(BASE_DIR, 'templates')]
效果就是默認設置了模板目錄是使用默認的項目文件夾下的templates目錄。
如果有特殊需要修改的就是在此改動。
另外django有一個好處，代碼更改之后，一般無需重啟web服務，它會自動加載最新代碼。

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',
            ],
        },
    },
]

使用靜態文件

將html文件返回給用戶還不夠，前端三大塊，HTML、CSS、JS還有各種插件等，完整齊全才是一個好看的頁面。在django中，一般將靜態文件放在static目錄中。接下來，在項目根目錄下新建一個static目錄。
同時，我還在此目錄下建立起js，css，img子目錄和相關文件，如圖：

static這個靜態目錄名和Django默認設置的靜態目錄名別名一致，
在settings.py中可找到相關設置項，就是在結尾處再添加上新的一行表示告訴Django靜態目錄的路徑：

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

STATIC_URL = '/static/'
# STATIC_URL表示的是引用別名（指針），不是具體的目錄
# 可以改成你想指定的名字，但是在相應的引用地方必須和它對應到

# 增加以下一段表示設置靜態目錄的路徑
STATICFILES_DIRS = (
    os.path.join(BASE_DIR, 'static'),
)
# 真實目錄名不要在html中寫死，而是寫成別名引用，
# 如此，目錄名就算有改動也只需改動此處即可。
# 另外，由于此行是一個元組，別忘了后面還需加個逗號。

同理，在html文件中引用靜態文件，例如jquery.js文件如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    {# 由兩個大括號括起來里面加個變量名，相當于是字典的鍵名，是django用于占位輸出的語法 #}
    <h3>當前時間：{{ ctime }}</h3>
    <script src="/static/js/jquery.js"></script>
</body>
</html>

主要看<script src="/static/js/jquery.js"></script>這一行，里面的路徑并沒有寫死，而是使用了static/來代指了真實的靜態目錄。

接收用戶發送的數據（get和post請求）

至此，我們做到了將一個要素齊全的HTML文件返還給了用戶瀏覽器。
但這還不夠，因為web服務器和用戶之間還沒有動態交互。
下面我們來設計一個login頁面，上面建立一個表單，讓用戶輸入用戶名和密碼，提交給login
這個url，服務器將接收到這些數據。

login.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登錄</title>
</head>
<body>
    <form action="" method="post">
        {# 注意Django中有一個跨站請求保護機制，所以需要加以下一行 #}
        {% csrf_token %}
        用戶名：<input type="text" name="user" />
        密碼：<input type="password" name="pwd" />
        <input type="submit" value="提交" />
    </form>
</body>
</html>

• 這其中牽涉到一個csrf的防護機制

  • CSRF百度百科：CSRF（Cross-site request forgery）跨站請求偽造，也被稱為“One Click Attack”或者Session Riding，通常縮寫為CSRF或者XSRF，是一種對網站的惡意利用。盡管聽起來像跨站腳本（XSS），但它與XSS非常不同，XSS利用站點內的信任用戶，而CSRF則通過偽裝來自受信任用戶的請求來利用受信任的網站。與XSS攻擊相比，CSRF攻擊往往不大流行（因此對其進行防范的資源也相當稀少）和難以防范，所以被認為比XSS更具危險性。

• 假如沒有加{% csrf_token %}這一行防護，運行時將會報如下圖的錯誤：
  

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

• views.py中添加login函數：

def login(request):
    if request.method=="POST":
        username = request.POST.get("user", None)
        password = request.POST.get("pwd", None)
        print("用戶名：", username,"密碼", password)
    return render(request, "login.html")

此邏輯處理將會在pycharm中可以看到用戶輸入的用戶名密碼。

運行效果如下：
html頁面效果：

pycharm后端效果：

pycharm中可以看到提交后的post請求數據后端都獲取到了。

返回動態頁面

我們收到了用戶的數據，但返回給用戶的依然是個靜態頁面，通常頁面會根據用戶的數據，進行處理后在返回給用戶。
django采用自己的模板語言，類似jinja2，可根據提供的數據，替換掉HTML中的相應部分。

例：views.py文件修改如下：

# 創建一個用戶信息表，預設了兩個數據，將返回給瀏覽器展示給用戶
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接收的第三個參數是后臺返回給瀏覽器的數據，一個字典。
# data是字典的鍵，是你在login.html中自定義的指針名字，對應引用值。

而login.html相應修改：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登錄</title>
</head>
<body>
    <form action="" method="post">
        {# 注意Django中有一個跨站請求保護機制，所以需要加以下一行 #}
        {% csrf_token %}
        用戶名：<input type="text" name="user" />
        密碼：<input type="password" name="pwd" />
        <input type="submit" value="提交" />
    </form>

    <h2>用戶列表</h2>
    <table border="1">
        <thead>
            <th>用戶名</th>
            <th>密碼</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循環將data(引用）迭代填入數據到表格。
訪問頁面并輸入一些數據測試效果如下：

效果就是用戶列表會隨著提交的數據而發生變化，算是一個簡單的動態頁面， 和用戶的交戶過程。

使用數據庫

上面我們雖然和用戶交互得很好，但并沒有保存任何數據，頁面一旦關閉，或服務器重啟，一切都將回到原始狀態。
使用數據庫是正常最常見的，django通過自帶的ORM框架操作數據庫，并且自帶輕量級的sqlite3數據庫。這次我們先來使用sqlite數據庫來演示，后面再學習詳細使用mysql。
首先是注冊app，不進行這一步的話django不會知道該給哪個app創建表。

• 在settings.py中注冊你的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，因為我之前執行了創建應用的命令，django2.06版本自動在創建應用的同時就幫我注冊了app,就是上面代碼中的app01.apps.App01Config。如果重復注冊一個app01，會在運行python manage.py makemigrationsw命令的時候報錯django.core.exceptions.ImproperlyConfigured: Application labels aren't unique, duplicates: app01

然后在settings中，配置數據庫相關的參數，這次使用自帶的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'),
    }
}

• 編輯models.py，也就是MTV中的M。

from django.db import models

# Create your models here.

# 固定繼承models.Model這個類
class UserInfo(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    user = models.CharField(max_length=32)
    pwd = models.CharField(max_length=32)

以上創建了三個字段，分別保存id，用戶名和密碼。

• 通過命令創建數據庫的表：
  
  • python manage.py makemigrations
    
    • 注：migration譯作遷移
    • 注意此時運行完此命令只是翻譯了了sql語句，還沒有真正將sql語句實行到數據庫中

E:\Django\tielemao>python manage.py makemigrations
Migrations for 'app01':
  app01\migrations\0001_initial.py
    - Create model UserInfo

* `python manage.py migrate`
    * 此命令執行后才是真正在相應的數據庫中創建好了表。
    * 同時還會將diango一些認為要創建的表創建上。

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作為數據庫的話，現在可以在項目根目錄下看到有db.sqlite3文件

  • 可以使用查看sqlite文件的軟件連接查看該數據庫驗證。
  • 例如使用navicat連接sqlite：
    
    

• 修改views.py中的業務邏輯如下：

from django.shortcuts import render
# 導入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)
        # 添加數據到數據庫
        models.UserInfo.objects.create(user=username, pwd=password)
    # 從數據庫中讀取所有數據
    user_list = models.UserInfo.objects.all()

    return render(request, "login.html", {"data":user_list})
# render接收的第三個參數是后臺返回給瀏覽器的數據，一個字典。
# data是字典的鍵，是你在login.html中自定義的指針名字，對應引用值。

重啟web服務，刷新瀏覽器頁面，之后和用戶交互的數據都能保存到數據庫中。
任何時候都可以從數據庫中讀取數據，展示到頁面上。

至此，一個要素齊全，主體框架展示清晰的簡單django項目完成了。

【end】

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