Django 入门基础（一）

书籍名称：[Python3 自动化软件发布系统-Django2 实战]

Django 模块实现 Web 服务

1. 将以下文件保存为 testdjango.py。

import sys

from django.conf import settings
from django.urls import path
from django.http import HttpResponse


settings.configure(
    DEBUG=True,
    ROOT_URLCONF=__name__,
)


def index(request):
    return HttpResponse('Hello, Python!')


urlpatterns = [
    path('', index),
]


if __name__ == '__main__':
    from django.core.management import execute_from_command_line
    execute_from_command_line(sys.argv)

代码解释：

• 第6~9 行定义了 Django 的 settings 里面的配置参数
• 第 11~12 行定义了 index 函数，此函数返回一个 HTTPResponse 对象
• 第 14 行定义了一个 URL，注册了一个默认路径，此路径的处理函数为 index.

2. 在当前目录下运行如下命令：

   python testdjango.py runserver

 

Django 新建项目应用及运行机制

新建 Django 项目应用

• 新建项目 django_demo_project

  django-admin startproject django_demo_project

• 进入此目录，运行如下命令，新建一个 App 应用

  django-admin startapp bbs

通过这两条命令，一个基本的 Django 项目就建立好了。

 

Django 目录及文件分析

在 Django 的哲学中，有两个重要的概念：Project 和 App.

1. Project: 是配置和应用程序的集合。一个项目可以由多个应用程序或一个应用程序组成。如果没有一个 Project，就无法运行 Django 应用程序。
2. App: 是一个可以完成某件事情的 Web 应用程序。一个应用程序通常由一组 models(数据库表)，views(视图)，templates(模板)，tests(测试) 组成。

 

到目前为止， django_demo_project 项目下的目录树如下所示：

% tree django_demo_project 
django_demo_project
├── bbs
│   ├── __init__.py
│   ├── admin.py
│   ├── apps.py
│   ├── migrations
│   │   └── __init__.py
│   ├── models.py
│   ├── tests.py
│   └── views.py
├── django_demo_project
│   ├── __init__.py
│   ├── asgi.py
│   ├── settings.py
│   ├── urls.py
│   └── wsgi.py
└── manage.py

3 directories, 13 files

下面为文件夹内的每个文件的作用讲解一下：

• manage.py [项目根目录]: 使用 django-admin 命令行工具的快捷方式。它用于运行与我们项目相关的命令。我们将使用它来运行开发服务器，运行测试，创建迁移等；
• django_demo_project/: 每个 Django 项目都会有和项目名同名的目录，这里面放置了影响项目的全局性的文件；
• __init__.py [django_demo_project 目录]: 这个空文件告诉 Python，这个文件夹是一个 Python 包；
• settings.py [django_demo_project 目录]: 这个文件包含了所有的项目配置；
• urls.py [django_demo_project 目录]: 这个文件负责映射我们项目中的路由和路径；
• wsgi.py [django_demo_project 目录]: 该文件是用于部署的简单网关接口；
• bbs/: 在 Django 项目里，每新建一个应用，就会生成一个同名的应用目录；
• migrations/ [bbs 目录]: 在这个文件夹里，Django 会存储一些文件以跟踪在 models.py 文件中创建的变更，用来保持数据库和 models.py 的同步；
• admin.py [bbs 目录]: 这个文件为一个 Django 内置的应用程序 Django Admin 的配置文件。如果在这里注册了 models.py 中的数据表，那么在 Admin 管理后台，就可以编辑数据表中的记录了；
• apps.py [bbs 目录]: 这里是应用程序本身的配置文件。我们不在这里做过多扩展，只是使用了里面的 config 配置名称；
• models.py [bbs 目录]: 这里定义 web 应用程序数据实例的地方。models 会由 Django 自动转换为数据库表；
• tests.py [bbs 目录]: 这个文件用来写当前应用程序的单元测试。更专业的单元测试，会包括很多测试用例。这个 tests.py 文件，就会扩展为一个 tests 目录；
• views.py [bbs 目录]: 这是处理 Web 应用程序请求(request)/响应(response)周期的文件；

 

Django 框架的工作机制

Django 对 HTTP 的请求回应过程如下：

1. 用户通过浏览器请求一个页面；
2. 请求到达 Request Middlewares，中间件对 Request 做一些预处理或者直接响应请求；
3. URLConf 通过 urls.py 文件和请求的 URL 找到相应的 View；
4. View Middlewares 被访问，它同样可以对 Request 做一些处理或者直接返回 Response；
5. 调用 View 中的函数；
6. View 中的方法可以选择性的通过 Models 访问底层的数据；
7. 所有的 Model-to-DB 的交互都是通过 Manager 完成的；
8. 如果需要，Views 可以使用一个特殊的 Context；
9. Context 被传给 Template 用来生成页面；
10. Template 使用 Filters 和 Tags 去渲染输出；
11. 输出被返回到 View；
12. HTTP Response 被发送到 Response Middlewares；
13. 任何 Response Middlewares 都可以丰富 Response 或者返回一个完全不同的 Response；
14. Response 返回到浏览器，呈现给用户。

 

Django 视图

在学习 Django 的工作机制时，发现 Django 最主要的几个部分分别是：Middleware（中间件，包括 Request，View，Exception，Response），URLConf（URL 映射关系），Template（模板系统）。

基于函数的视图

视图是接收 HTTPRequest 对象并返回一个 HTTPResponse 对象的 Python 函数。接收 Request 作为参数并返回 Response 作为结果。

项目仍以上一节的代码为基础。这一次实践中，我们暂时不会用到模板，模型，而只是使用路由和视图来实现一个简单的 web 访问服务。操作步骤如下：

1. 在 settings.py 里的 INSTALLED_APPS 加入新建的 App:

   # Application definition
   INSTALLED_APPS = [
       'django.contrib.admin',
       'django.contrib.auth',
       'django.contrib.contenttypes',
       'django.contrib.sessions',
       'django.contrib.messages',
       'django.contrib.staticfiles',
       'bbs.apps.BbsConfig',
   ]

代码解释：

bbs 应用目录中包含了 apps.py 文件，用于保存该应用的相关信息。将此类添加到工程 settings.py 中的 INSTALLED_APPS 列表中，表明注册安装具备此配置属性的应用；

2. 在 bbs 目录下的 views.py 中生成一个 index 函数：

   from django.http.response import HttpResponse
   
   
   # Create your views here.
   def index(request):
       return HttpResponse("Hello, Django!")

代码解释：

当一个页面被请求时，Django 创建一个包含请求元数据的 HTTPRequest 对象。然后 Django 调入合适的视图，把 HTTPRequest 作为该视图函数的第一个参数传入。每个视图函数都使用 HTTPRequest 对象作为第一个参数，通常称之为 Request，并返回一个 HTTPResponse 对象。实现了这样一个 输入/输出 的函数，我们就称之为一个 Django 函数视图。

3. 在 django_demo_project 目录下的 urls.py 里加入此 View 的路由：

   from django.contrib import admin
   from django.urls import path
   from bbs import views as bbs_view
   
   
   urlpatterns = [
       path('admin/', admin.site.urls),
       path('index/', bbs_view.index, name='index')
   ]

代码解释：

• 首先引入 bbs 应用模块里的 views.py 文件，为避免引入其他的 views.py 文件导致冲突，为此文件取一个 bbs_view 的别名；
• 将 bbs 目录下的 views.py 文件中的 index 函数，注册为一个 Django 的 URL 实例。

4. 此时，在 django_demo_project 目录下，运行以下命令启动 Django 服务，打开浏览器访问 http://127.0.0.1:8000/index/，就会出现视图函数中返回的的响应内容了：

   python manager.py runserver

视图在 Django 中的实现，分为 FBV（Function Base Views），就是在视图中使用函数处理请求，以及 CBV（Class Base Views），就是在视图中使用类处理请求。

 

Django 中的 HttpRequest 对象

基于 Django 的 Web 服务器接收到 HTTP 协议的请求后，会根据报文创建 HttpRequest 对象，视图函数的第一个参数时 HttpRequest对象。
在 django.http.request 模块中定义了 HttpRequest 对象的 API 属性。
在此，我们列出了 HttpRequest 对象的主要属性和方法。

属性

下面的属性除非特别说明，属性都是只读的：

• path: 一个字符串，表示请求的页面的完整路径，不包含域名；
• method: 一个字符串，表示请求使用的 HTTP 方法，常用值包括 GET，POST;
• encoding: 一个字符串，表示提交的数据的编码方式，如果为 None，则表示使用浏览器的默认设置，一般为 utf-8，（这个属性是可写的）;
• get: 一个类似字典的对象，包含 get 请求方式的所有参数;
• post: 一个类似字典的对象，包含 post 请求方式的所有参数;
• files: 一个类似字典的对象，包含所有的上传文件;
• cookies: 一个标准的 Python 字典，包含所有的 cookie，键和值都为字符串;
• session: 一个即可读又可写的类似字典的对象，表示当前的会话，只有当 Django 启用会话的支持时才可用;

方法

• is_ajax(): 如果请求是通过 XMLHttpRequest 发起的，则返回 True。

 

Django HttpRequest 对象中的 QueryDict 对象

在 HttpRequest 对象中，GET 和 POST 属性得到的都是 django.http.QueryDict 所创建的实例。这是一个 Django 自定义的类似字典的类，用来处理同一个键带多个值的情况。
在 Python 原始字典中，当一个键出现多个值的时候会发生冲突，只保留最后一个值。而在 HTML 表单中，通常会发生一个键有多个值的情况，例如 <select multiple>(多选框) 就是一个很常见的情况。

request.POST 和 request.GET 的 QueryDict 在一个正常的请求/响应过程中是不可变的。若要获得可变版本，需要使用 copy() 方法。其主要属性和方法如下：

GET 属性

• QueryDict 类型的对象；
• 包含 get 请求方式的所有参数；
• 与 URL 请求地址中的参数对应，位于 “?” 后面；
• 参数的格式是键值对，如 key1=value1；
• 多个参数之间，使用 “&” 连接，如 key1=value1&key2=value2；
• 键是开发人员定下的，值是可变的。

POST 属性

• QueryDict 类型的对象；
• 包含 post 请求方式的所有参数；
• 与 form 表单中的控件对应；
• 控件要有 name 属性，则name 属性的值为键，value 属性的值为值，构成键值对提交；
• 对于 checkbox 控件，name 属性一样为一组，当控件被选中后会被提交，存在一键多值的情况；
• 键是开发人员定下来的，值是可变的。

 

Django 的 HttpResponse 对象

在 Django 中，HttpRequest 对象由 Django 自动创建，HttpResponse 对象由程序员创建，每个视图都会返回一个 HttpResponse 对象。
在 django.http.response 模块中定义了 HttpResponse 对象的 API，其主要包含属性，方法，继承子类，简写函数，如下：

属性

• content: 字符串类型，表示返回的内容；
• charset: 字符串类型，表示 Response 采用的编码字符集；
• status_code: 响应的 HTTP 响应状态码；
• content-type: 指定输出的 MIME 类型；

方法

• init: 使用页内容实例化 HttpResponse 对象；
• write(content): 以文件的方式写；
• flush(): 以文件的方式输出缓存区；
• set_cookie(key, value=’’, max_age=None, expires=None): 设置 Cookie；
• delete_cookie(key): 删除指定 key 的 Cookie，如果 key 不存在，则什么也不发生。

子类 HTTPResponseRedirect

• 重定向，服务器端跳转；
• 构造函数的第一个参数，用来指定重定向的地址；

子类 JsonResponse

• 返回 json 数据，一般用于异步请求；
• 帮助用户创建 JSON 编码的响应；
• 参数 data 是字典对象；
• JsonResponse 的默认 Content-Type 为 application/json;

简写函数 render(request, template_name[, context])

• 结合一个给定的模板和一个给定的上下文字典，并返回一个渲染后的 HttpResponse 对象；
• request: 该 request 用于生成 Response；
• template_name: 要使用的模板的完整名称；
• context: 添加到模板上下文的一个字典，视图将在渲染模板之前调用它。

重定向 redirect(to)

• 为传递进来的参数返回 HttpResponseRedirect；
• 推荐使用反向解析。

get_object_or_404(klass, args, *kwargs)

• 通过模型管理器或查询集调用 get() 方法，如果没找到对象，则不引发模型的 DoesNotExist 异常，而是引发 HTTP404 异常。

get_list_or_404(klass, args, *kwargs)

• 和 get_object_or_404 类似，但可以在过滤多个对象时使用。