Django 入门:快速构建 Python Web 应用的强大框架
今天我们来深入探讨 Django,一个基于 Python 的高性能 Web 开发框架。Django 以其"电池全包"的设计理念、强大的 ORM 和快速开发能力,成为构建现代化 Web 应用的首选工具。本文将带你从零搭建一个简单的 Django 项目,实现用户管理的 REST API,适合初学者快速上手,同时为有经验的开发者提供进阶建议和优化思路。
Django 提供开箱即用的功能,如用户认证、管理员界面和数据库管理,特别适合快速原型开发和企业级应用。本文基于 Django 5.x,使用 Python 3.10+ 和 SQLite(默认数据库),通过 Django REST Framework 实现 API。让我们开始吧!
前置准备
在开始之前,确保开发环境已就绪:
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Python:推荐 Python 3.10 或更高(Django 5.x 要求 3.10+)。
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包管理器:pip(默认)或 Poetry,用于安装依赖。
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IDE:PyCharm、VS Code 或其他支持 Python 的编辑器。
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数据库:默认使用 SQLite(无需额外安装),生产环境可切换到 PostgreSQL。
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项目结构 :创建一个 Django 项目,目录如下:
django-demo ├── manage.py ├── demo │ ├── __init__.py │ ├── settings.py │ ├── urls.py │ ├── asgi.py │ └── wsgi.py ├── users │ ├── migrations │ ├── __init__.py │ ├── admin.py │ ├── models.py │ ├── serializers.py │ ├── urls.py │ └── views.py └── requirements.txt
安装 Python 和 Django:
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确保 Python 已安装:
python3 --version
。 -
创建虚拟环境:
python3 -m venv venv && source venv/bin/activate
(Linux/Mac)或venv\Scripts\activate
(Windows)。 -
安装 Django 和 Django REST Framework:
bashpip install django==5.1 django-rest-framework
步骤 1: 创建 Django 项目和应用
初始化项目并创建一个用户管理应用。
bash
# 创建项目
django-admin startproject demo
cd demo
# 创建应用
python manage.py startapp users
配置应用 :
编辑 demo/settings.py
,添加 users
和 rest_framework
到 INSTALLED_APPS
:
python
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
'rest_framework', # REST Framework
'users', # 用户应用
]
步骤 2: 定义模型
在 users/models.py
中定义 User
模型:
python
from django.db import models
class User(models.Model):
name = models.CharField(max_length=50)
age = models.IntegerField()
def __str__(self):
return self.name
迁移数据库:
bash
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
说明:
CharField
和IntegerField
:定义字段类型。makemigrations
:生成数据库迁移文件。migrate
:应用迁移,创建表(SQLite 默认存储在db.sqlite3
)。
步骤 3: 创建序列化器
在 users/serializers.py
中定义序列化器,用于将模型转换为 JSON:
python
from rest_framework import serializers
from .models import User
class UserSerializer(serializers.ModelSerializer):
class Meta:
model = User
fields = ['id', 'name', 'age']
说明:
ModelSerializer
:自动映射模型字段。fields
:指定序列化的字段。
步骤 4: 创建视图和 URL
视图
在 users/views.py
中定义 REST API 视图:
python
from rest_framework import generics
from .models import User
from .serializers import UserSerializer
class UserListCreateView(generics.ListCreateAPIView):
queryset = User.objects.all()
serializer_class = UserSerializer
class UserDetailView(generics.RetrieveUpdateDestroyAPIView):
queryset = User.objects.all()
serializer_class = UserSerializer
说明:
ListCreateAPIView
:支持 GET(列表)和 POST(创建)。RetrieveUpdateDestroyAPIView
:支持 GET/PUT/DELETE(单条记录)。
URL 路由
在 users/urls.py
中定义路由:
python
from django.urls import path
from .views import UserListCreateView, UserDetailView
urlpatterns = [
path('users/', UserListCreateView.as_view(), name='user-list'),
path('users/<int:pk>/', UserDetailView.as_view(), name='user-detail'),
]
在 demo/urls.py
中包含应用路由:
python
from django.contrib import admin
from django.urls import path, include
urlpatterns = [
path('admin/', admin.site.urls),
path('api/', include('users.urls')),
]
步骤 5: 运行和测试
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启动服务器:
bashpython manage.py runserver
-
测试 API:
-
GET
http://localhost:8000/api/users/
:列出所有用户。 -
POST
http://localhost:8000/api/users/
:json{ "name": "Alice", "age": 25 }
-
GET
http://localhost:8000/api/users/1/
:获取 ID 为 1 的用户。
-
-
访问 Admin 界面:
- 创建超级用户:
python manage.py createsuperuser
。 - 访问
http://localhost:8000/admin/
,登录后管理用户数据。
- 创建超级用户:
-
调试技巧:
- 错误日志:查看终端输出或启用
DEBUG=True
(settings.py
)。 - 数据库问题:检查
db.sqlite3
或迁移状态(python manage.py showmigrations
)。 - API 测试:使用 Postman 或
curl
。
- 错误日志:查看终端输出或启用
进阶与最佳实践
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生产配置:
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设置
DEBUG=False
并配置静态文件服务:pythonSTATIC_ROOT = BASE_DIR / 'staticfiles'
运行
python manage.py collectstatic
。 -
使用 PostgreSQL:修改
settings.py
的DATABASES
配置。
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认证和权限:
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集成
rest_framework.authentication
和permissions
:pythonREST_FRAMEWORK = { 'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': [ 'rest_framework.authentication.TokenAuthentication', ], 'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': [ 'rest_framework.permissions.IsAuthenticated', ] }
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性能优化:
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启用缓存:集成 Redis 或 Memcached。
-
分页:为
ListCreateAPIView
添加分页:pythonREST_FRAMEWORK = { 'DEFAULT_PAGINATION_CLASS': 'rest_framework.pagination.PageNumberPagination', 'PAGE_SIZE': 10 }
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部署:
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使用 Gunicorn 和 Nginx:
bashpip install gunicorn gunicorn demo.wsgi -b 0.0.0.0:8000
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容器化:创建 Dockerfile:
dockerfileFROM python:3.10-slim WORKDIR /app COPY requirements.txt . RUN pip install -r requirements.txt COPY . . CMD ["gunicorn", "demo.wsgi", "-b", "0.0.0.0:8000"]
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资源推荐:Django 官网(djangoproject.com)、《Django for Professionals》。多实践 REST API 和认证系统。
总结
通过这个 Django 示例,你学会了创建项目、定义模型、构建 REST API 和使用 Admin 界面。Django 的全包式设计极大简化了 Web 开发,适合快速原型和复杂应用。