Django 入门教程

1. Django简介

基本介绍

Django 是一个由 Python 编写的一个开放源代码的 Web 应用框架。

MVC 与 MVT 模型

MVC 模型

MVC 模式（Model--view--controller）是软件工程中的一种软件架构模式，把软件系统分为三个基本部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。

MVC 以一种插件式的、松耦合的方式连接在一起。

模型（M）- 编写程序应有的功能，负责业务对象与数据库的映射(ORM)。
视图（V）- 图形界面，负责与用户的交互(页面)。
控制器（C）- 负责转发请求，对请求进行处理。

MTV 模型

Django 的 MTV 模式本质上和 MVC 是一样的，也是为了各组件间保持松耦合关系，只是定义上有些许不同，Django 的 MTV 分别是指：

M 表示模型（Model）：编写程序应有的功能，负责业务对象与数据库的映射(ORM)。
T 表示模板 (Template)：负责如何把页面(html)展示给用户。
V 表示视图（View）：负责业务逻辑，并在适当时候调用 Model和 Template。
除了以上三层之外，还需要一个 URL 分发器，它的作用是将一个个 URL 的页面请求分发给不同的 View 处理，View 再调用相应的 Model 和 Template，MTV 的响应模式如下所示：

解析：
用户通过浏览器向我们的服务器发起一个请求(request)，这个请求会去访问视图函数：
a.如果不涉及到数据调用，那么这个时候视图函数直接返回一个模板也就是一个网页给用户。
b.如果涉及到数据调用，那么视图函数调用模型，模型去数据库查找数据，然后逐级返回。

2. 创建项目

创建第一个项目

python 复制代码

django-admin startproject My_Project

创建完成后我们可以查看下项目的目录结构：

shell 复制代码

$ cd My_Project/ #项目的容器。
$ tree
.
|-- My_Project
|   |-- __init__.py 
|   |-- asgi.py #一个 ASGI 兼容的 Web 服务器的入口，以便运行你的项目。
|   |-- settings.py #该 Django 项目的设置/配置。
|   |-- urls.py #一个 WSGI 兼容的 Web 服务器的入口，以便运行你的项目。
|   `-- wsgi.py #一个 WSGI 兼容的 Web 服务器的入口，以便运行你的项目。
`-- manage.py #一个实用的命令行工具，可让你以各种方式与该 Django 项目进行交互。

WSGI (Web Server Gateway Interface) 是一个 Python 规范，它定义了 Web 服务器和 Python Web 应用程序之间通信的方式。
ASGI (Asynchronous Server Gateway Interface) 是一个新的 Python 规范，它扩展了 WSGI 规范，支持异步操作。

WSGI 的主要作用是：

定义 Web 服务器和 Python Web 应用程序之间通信的标准: WSGI 规范定义了服务器环境变量、应用程序对象和 WSGI 协议，这使得不同的 Web 服务器和 Python Web 应用程序可以相互兼容。

简化 Web 应用程序的开发: 通过使用 WSGI 规范，Web 应用程序开发人员可以专注于编写应用程序逻辑，而无需担心服务器端代码。

提高 Web 应用程序的性能: WSGI 规范支持多线程和多进程，这可以提高 Web 应用程序的性能。

ASGI 的主要作用是：

支持异步操作: ASGI 规范支持异步操作，例如数据库查询和网络请求。这可以提高 Web 应用程序的性能，因为异步操作可以并发执行。

提高 Web 应用程序的扩展性: ASGI 规范支持多进程和多线程，这可以提高 Web 应用程序的扩展性。

创建第一个app

1. 使用startapp命令

shell 复制代码

python manage.py startapp my_app

2. 在 settings.py 中注册应用

在你的 Django 项目的 settings.py 文件中，将 my_app 添加到 INSTALLED_APPS 列表中：

shell 复制代码

INSTALLED_APPS = [
    # ... 其他应用
    'my_app',
]

3. 运行迁移

在创建应用后，需要运行数据库迁移以创建数据库表：

复制代码

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

shell 复制代码

my_app/
├── __init__.py
├── admin.py #用于注册模型的管理界面
├── apps.py #用于配置应用的元数据
├── migrations/ #用于存储数据库迁移文件
│   └── __init__.py
├── models.py #models.py 文件是定义模型的地方。每个模型都对应一个数据库表。
├── tests.py #编写测试用例
└── views.py #这个文件用于编写视图函数。视图函数处理用户请求并返回响应。

启动服务器

shell 复制代码

python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000

在浏览器输入你服务器的 ip（这里我们输入本机 IP 地址： 127.0.0.1:8000）及端口号，如果正常启动，输出结果如下：

视图和URL配置

在view.py文件中写响应

python 复制代码

#My_Project/myapp/views.py:
from django.http import HttpResponse
 
def hello(request):
    return HttpResponse("Hello world ! ")

接着，绑定 URL 与视图函数。打开 urls.py 文件，删除原来代码，将以下代码复制粘贴到 urls.py 文件中：

python 复制代码

#My_Project/myapp/urls.py:
from django.urls import path
 
from . import views
 
urlpatterns = [
    path("", views.hello, name="hello"),
]

完成后，启动 Django 开发服务器，并在浏览器访问打开浏览器并访问：

Path()/re_path()函数区别

1. 简介

path 和 re_path 都是 Django 中的 URL 路由函数，用于将 URL 模式与视图函数进行关联。

path 函数用于匹配精确的 URL 路径。
re_path 函数用于匹配正则表达式。

2. 语法

python 复制代码

from django.urls import path, re_path

urlpatterns = [
    path('articles/<int:year>/', views.article_list),
    re_path(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/$', views.article_list),
]

3. 区别

匹配方式 : path 函数用于匹配精确的 URL 路径，而 re_path 函数用于匹配正则表达式。
性能 : path 函数的性能比 re_path 函数更高，因为 path 函数不需要编译正则表达式。
灵活性 : re_path 函数比 path 函数更灵活，因为它可以匹配更复杂的 URL 模式。

4. 举例

精确匹配 : 以下代码将匹配 URL 路径 /articles/2023/：

python 复制代码

path('articles/<int:year>/', views.article_list)

正则表达式匹配 : 以下代码将匹配 URL 路径 /articles/2023/ 和 /articles/2024/：

python 复制代码

re_path(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/$', views.article_list)

3. Django 模板

在 my_app 目录底下创建 templates 目录并建立 runoob.html文件，整个目录结构如下

shell 复制代码

My_Project/
├── manage.py
├── my_app/
│   ├── __init__.py
│   ├── admin.py
│   ├── apps.py
│   ├── migrations/
│   │   └── __init__.py
│   ├── models.py
│   ├── tests.py
│   ├── views.py
│   └── templates/
│       └── runoo.bhtml
├── db.sqlite3
└── My_Project/
    ├── __init__.py
    ├── asgi.py
    ├── settings.py
    ├── urls.py
    └── wsgi.py

runoob.html 文件代码如下：

html 复制代码

<h1>{{ hello }}</h1>

接下来我们需要向Django说明模板文件的路径，修改HelloWorld/settings.py，修改 TEMPLATES 中的 DIRS 为 [os.path.join(BASE_DIR, 'templates')]，如下所示:

python 复制代码

...
TEMPLATES = [
    {
        'BACKEND': 'django.template.backends.django.DjangoTemplates',
        'DIRS': [os.path.join(BASE_DIR, 'templates')],       # 修改位置
        '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',
            ],
        },
    },
]
...

我们现在修改 views.py，增加一个新的对象，用于向模板提交数据：

python 复制代码

from django.shortcuts import render
 
def runoob(request):
    context          = {}
    context['hello'] = 'Hello World!'
    return render(request, 'runoob.html', context)

urls.py文件修改为：

python 复制代码

from django.urls import path
 
from . import views
 
urlpatterns = [
    path('runoob/', views.runoob),
]

再次访问 http://127.0.0.1:8000/runoob，可以看到页面：

4. Django模型

Django 对各种数据库提供了很好的支持，包括：PostgreSQL、MySQL、SQLite、Oracle。

Django ORM

Django 模型使用自带的 ORM。
对象关系映射（Object Relational Mapping，简称 ORM ）用于实现面向对象编程语言里不同类型系统的数据之间的转换。

ORM 在业务逻辑层和数据库层之间充当了桥梁的作用。

ORM 是通过使用描述对象和数据库之间的映射的元数据，将程序中的对象自动持久化到数据库中。

ORM 解析过程:

ORM 会将 Python 代码转成为 SQL 语句。
SQL 语句通过 pymysql 传送到数据库服务端。
在数据库中执行 SQL 语句并将结果返回。

ORM对应关系表

数据库配置

创建 MySQL 数据库( ORM 无法操作到数据库级别，只能操作到数据表)语法,例如我们创建一个名为 runoob 数据库，编码指定为 utf8：

shell 复制代码

create database runoob default charset=utf8; # 防止编码问题，指定为 utf8

我们在项目的 settings.py 文件中找到 DATABASES 配置项，将其信息修改为：

python 复制代码

DATABASES = { 
    'default': 
    { 
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',    # 数据库引擎
        'NAME': 'runoob', # 数据库名称
        'HOST': '127.0.0.1', # 数据库地址，本机 ip 地址 127.0.0.1 
        'PORT': 3306, # 端口 
        'USER': 'root',  # 数据库用户名
        'PASSWORD': '123456', # 数据库密码
    }  
}

上面包含数据库名称和用户的信息，它们与 MySQL 中对应数据库和用户的设置相同。Django 根据这一设置，与 MySQL 中相应的数据库和用户连接起来。

接下来，告诉 Django 使用 pymysql 模块连接 mysql 数据库：

python 复制代码

# 在与 settings.py 同级目录下的 __init__.py 中引入模块和进行配置 
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

定义模型

修改my_app/models.py:

python 复制代码

# models.py
from django.db import models
 
class Test(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=20)

以上的类名代表了数据库表名，且继承了models.Model，类里面的字段代表数据表中的字段(name)，数据类型则由CharField（相当于varchar）、DateField（相当于datetime）， max_length 参数限定长度。

在命令行中运行：

shell 复制代码

$ python3 manage.py migrate   # 创建表结构

$ python3 manage.py makemigrations my_app  # 让 Django 知道我们在我们的模型有一些变更
$ python3 manage.py migrate my_app   # 创建表结构

注意：尽管我们没有在 models 给表设置主键，但是 Django 会自动添加一个 id 作为主键。

数据库操作

接下来我们在 My_Project 目录中添加 testdb.py 文件（下面介绍），并修改 urls.py：

python 复制代码

from django.urls import path
 
from . import views,testdb
 
urlpatterns = [
    path('runoob/', views.runoob),
    path('testdb/', testdb.testdb),
]

添加数据

添加数据需要先创建对象，然后再执行 save 函数，相当于SQL中的INSERT：

python 复制代码

# -*- coding: utf-8 -*-
 
from django.http import HttpResponse
 
from my_app.models import Test
 
# 数据库操作
def testdb(request):
    test1 = Test(name='runoob')
    test1.save()
    return HttpResponse("<p>数据添加成功！</p>")

访问 http://127.0.0.1:8000/testdb 就可以看到数据添加成功的提示。

获取数据

python 复制代码

# testdb.py
# -*- coding: utf-8 -*-
 
from django.http import HttpResponse
 
from TestModel.models import Test
 
# 数据库操作
def testdb(request):
    # 初始化
    response = ""
    response1 = ""
    
    
    # 通过objects这个模型管理器的all()获得所有数据行，相当于SQL中的SELECT * FROM
    listTest = Test.objects.all()
        
    # filter相当于SQL中的WHERE，可设置条件过滤结果
    response2 = Test.objects.filter(id=1) 
    
    # 获取单个对象
    response3 = Test.objects.get(id=1) 
    
    # 限制返回的数据 相当于 SQL 中的 OFFSET 0 LIMIT 2;
    Test.objects.order_by('name')[0:2]
    
    #数据排序
    Test.objects.order_by("id")
    
    # 上面的方法可以连锁使用
    Test.objects.filter(name="runoob").order_by("id")
    
    # 输出所有数据
    for var in listTest:
        response1 += var.name + " "
    response = response1
    return HttpResponse("<p>" + response + "</p>")

更新数据

修改数据可以使用 save() 或 update():

python 复制代码

# -*- coding: utf-8 -*-
 
from django.http import HttpResponse
 
from TestModel.models import Test
 
# 数据库操作
def testdb(request):
    # 修改其中一个id=1的name字段，再save，相当于SQL中的UPDATE
    test1 = Test.objects.get(id=1)
    test1.name = 'Google'
    test1.save()
    
    # 另外一种方式
    #Test.objects.filter(id=1).update(name='Google')
    
    # 修改所有的列
    # Test.objects.all().update(name='Google')
    
    return HttpResponse("<p>修改成功</p>")

删除数据

删除数据库中的对象只需调用该对象的delete()方法即可：

python 复制代码

# -*- coding: utf-8 -*-
 
from django.http import HttpResponse
 
from TestModel.models import Test
 
# 数据库操作
def testdb(request):
    # 删除id=1的数据
    test1 = Test.objects.get(id=1)
    test1.delete()
    
    # 另外一种方式
    # Test.objects.filter(id=1).delete()
    
    # 删除所有数据
    # Test.objects.all().delete()
    
    return HttpResponse("<p>删除成功</p>")

5. Django视图

一个视图函数，简称视图，是一个简单的 Python 函数，它接受 Web 请求并且返回 Web 响应。

视图层中有两个重要的对象：请求对象(request)与响应对象(HttpResponse)。

请求对象: HttpRequest 对象（简称 request 对象）

1. Get

取值格式：对象.方法。

get()：返回字符串，如果该键对应有多个值，取出该键的最后一个值。

python 复制代码

def runoob(request):
    name = request.GET.get("name")
    return HttpResponse('姓名：{}'.format(name))

2. Post

python 复制代码

def runoob(request):
    name = request.POST.get("name")
    return HttpResponse('姓名：{}'.format(name))

3. method

获取当前请求的方式，数据类型是字符串，且结果为大写。

python 复制代码

def runoob(request):
    name = request.method
    print(name)
    return HttpResponse("菜鸟教程")
返回结果
POST
```
##  响应对象：HttpResponse 对象
响应对象主要有三种形式：HttpResponse()、render()、redirect()。

HttpResponse(): 返回文本，参数为字符串，字符串中写文本内容。如果参数为字符串里含有 html 标签，也可以渲染。
```python
def runoob(request):
    # return HttpResponse("菜鸟教程")
    return HttpResponse("<a href='https://www.runoob.com/'>菜鸟教程</a>")
```
render(): 返回文本，第一个参数为 request，第二个参数为字符串（页面名称），第三个参数为字典（可选参数，向页面传递的参数：键为页面参数名，值为views参数名）。
````python
def runoob(request):
    name ="菜鸟教程"
    return render(request,"runoob.html",{"name":name})
```
redirect()：重定向，跳转新页面。参数为字符串，字符串中填写页面路径。一般用于 form 表单提交后，跳转到新页面。
```python
def runoob(request):
    return redirect("/index/")
```