Python Web应用框架Django编程笔记

安装


pip install django

安装完，在Python安装目录Libsite-packages下会多一个文件夹django（框架源码），在Scripts文件夹下会多一个文件django-admin.exe（用来创建django项目）。

创建项目

打开终端，进入某个目录（项目路径），执行命令创建项目：django-admin startproject mysite。

运行后将在目录下生成一个mysite目录，也就是Django项目的根目录。

创建应用

在 Django 中，每一个应用（app）都是一个 Python 包。


cd mysite
python manage.py startapp app

运行后会自动生成app文件夹：


app
|   admin.py    # Django默认提供admin后台管理
|   apps.py     # app启动类
|   models.py   # 对数据库操作
|   tests.py    # 单元测试
|   views.py    # 视图函数
|   __init__.py
|
---migrations  # 数据框变更记录
        __init__.py

注册应用

打开mysite/setting.py，在INSTALLED_APPS当中注册app模块：


INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'app',
]

设置

时区和语言

修改项目的settings.py文件如下：


LANGUAGE_CODE = 'zh-hans'
TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'
USE_TZ = False

admin后台

设置admin后台应用显示为中文，需要修改应用目录下的apps.py文件：


class LoginConfig(AppConfig):
    default_auto_field = 'django.db.models.BigAutoField'
    name = 'login'
    verbose_name = '用户管理' # 新增

设置admin后台首页的网页标题，需要修改应用目录下的的admin.py文件：


admin.site.site_title = '后台管理' # 修改标题
admin.site.site_header = '后台管理' # 修改header

本地配置

首先创建自己的本地配置文件：local_settings.py。在settings.py中导入：


try:
    from .local_settings import *
except ImportError:
    pass

切记：给别人代码时，不要给local_settings.py。

快速上手

URL和视图配置

打开mysite/urls.py，修改为：


from django.contrib import admin
from django.urls import path
from app import views  # 导入views
urlpatterns = [
path('admin/', admin.site.urls),
# 域名/index/ -&gt; index函数，即绑定URL与视图函数
path('index/', views.index),

]

编写视图函数

视图，即具体的业务代码，打开app/views.py，修改为：


from django.shortcuts import render, HttpResponse
def index(requests):
return HttpResponse('欢迎使用')

启动项目

命令行启动


python manage.py runserver

Django的服务器默认运行在8000端口，如果想指定端口，命令如下：


python manage.py runserver 8080

templates模板

在app文件夹下新建templates文件夹，然后在templates文件夹下新建文件user_list。

在文件mysite/urls.py中添加URL：


path('user/list', views.user_list, {'name': '李小龙'}),

在文件app/views.py中添加函数：


def user_list(request):
# 去app目录下的templates目录寻找user_list
return render(request, 'user_list')

静态文件

在app文件夹下新建static文件夹，然后在 static 目录下创建 css 目录，js 目录，img 目录，plugin 目录，分别放css文件，js文件，图片和插件。

在模板中使用需要加入 {% load static %} 代码，以下实例从静态目录中引入图片，修改 user_list 为：


{% load static %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>用户列表</title>
</head>
<body>
<h1>{{ name }}</h1>
<img src="{% static 'img/logo.webp' %}" alt="logo">
</body>
</html>

模板语法

本质上是在html中写一些占位符，由数据对这些占位符进行替换和处理。

变量相关

在文件mysite/urls.py中添加URL：


path('tpl/', views.tpl),

在文件app/views.py中添加函数：


def tpl(request):
name = '李小龙'
roles = ['管理员', 'CEO', '保安']
user_info = {'name': "李小龙", 'sex': '女', 'role': '保安'}
return render(request, 'tpl', {'n1': name, 'n2': roles, 'n3': user_info})

render 使用了一个字典作为参数，字典中元素的键值 n1 对应了模板中的变量 {{ n1 }}。

在app/templates目录下新建tpl文件，代码如下：


<h1>{{ n1 }}</h1>
<h1>{{ n2 }}</h1>
<h1>{{ n2.0 }}</h1>
<h1>{{ n2.1 }}</h1>
<h1>{{ n3.name }}</h1>
<h1>{{ n3.sex }}</h1>

访问 http://127.0.0.1:8000/tpl/，查看页面输出结果。

逻辑相关

在tpl文件添加如下代码：


<hr/>
<div>
{% for item in n2 %}
<span>{{ item }}</span>
{% endfor %}
</div>
<hr/>
<ul>
{% for k,v in n3.items %}
<li>{{ k }} = {{ v }}</li>
{% endfor %}
</ul>

访问 http://127.0.0.1:8000/tpl/，查看页面输出结果。

模板继承

父模板


{% block 名称 %}
预留给子模板的区域，可以设置默认内容
{% endblock 名称 %}

子模板


{% extends "父模板路径" %}

子模板使用标签 extends 继承父模板。

接下来在 templates 目录中添加 base 文件，代码如下：


<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>编程笔记</title>
</head>
<body>
<h1>Hello World!</h1>
<p>编程笔记 Django 测试。</p>
{% block mainbody %}
<p>original</p>
{% endblock %}
</body>
</html>

index 继承 base，index 修改后的代码如下：


{%extends "base" %}
{% block mainbody %}
<p>继承了 base 文件。</p>
{% endblock %}

访问 http://127.0.0.1:8000/index 查看页面输出结果。可以看到，这里相同名字的 block 标签用于替换 base 的相应 block。

请求和响应

在文件mysite/urls.py中添加URL：


path('something/', views.something),

在文件app/views.py中添加函数：


from django.shortcuts import redirect
def something(request):
# 获取请求方式 GET/POST
print(request.method)
# 在url传递值 /something/?n1=李小龙
print(request.GET)

# 在请求体中提交数据
print(request.POST)

# 重定向
return redirect('https://www.baidu.com/')</code></pre><p>访问 <code>http://127.0.0.1:8000/something/</code>，查看页面输出结果。</p><h2>Django模型</h2><p>MySQL 是 Web 应用中最常用的数据库，这里以 MySQL 作为实例进行介绍。如果没安装 mysql 驱动，执行以下命令安装：</p><pre><code>pip3 install pymysql</code></pre><p>这里作个说明，pymysql和mysqlclient是目前Python连接MySQL的主流方式。</p><p>区别是：mysqlclient速度比pymysql快；pymysql更加简单易使用。</p><p>如果是大型项目，当然是用mysqlclient，该驱动性能比较优异；中小项目用pymysql就可以了，毕竟是使用Python写的，契合度更高。</p><h3>数据库配置</h3><p>在项目的 settings.py 文件中找到 DATABASES 配置项，将其信息修改为：</p><pre><code>DATABASES = { 
'default': 
{ 
    'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', # 数据库引擎
    'NAME': 'django', # 数据库名称
    'HOST': '127.0.0.1', # 数据库地址，本机ip地址
    'PORT': 3306, # 端口 
    'USER': 'root', # 数据库用户名
    'PASSWORD': '', # 数据库密码
}  

}

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


## 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()

操作表

创建表

在models.py文件中：


class UserInfo(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
# 设置默认值
age = models.IntegerField(default=0)
# 允许为空
data = models.DateField(null=True, blank=True)

执行命令：


## 创建应用的迁移数据文件
python manage.py makemigrations app
生成数据库表
python manage.py migrate

修改表

在文件 urls.py 中添加 URL：


path('orm/', views.orm),

在文件 views.py 中添加函数：


def orm(request):
# 新增
UserInfo.objects.create(name='李小龙', age=18, date='2022-04-04')
# 删除
# UserInfo.objects.filter(id=1).delete()
# UserInfo.objects.all().delete()

# 查询数据，data_list是QuerySet类型
# data_list = UserInfo.objects.all()
# for obj in data_list:
#     print(obj.name, obj.age, obj.date)
# 获取第一条数据
# row_obj = UserInfo.objects.filter(id=5).first()
# print(row_obj.id, row_obj.name)

# 更新数据
# UserInfo.objects.all().update(age=20)
# UserInfo.objects.filter(id=5).update(age=20)

return HttpResponse('成功')</code></pre><p>访问 <code>http://127.0.0.1:8000/orm/</code>，查看页面输出结果。</p><h3>外键删除</h3><p>一个模型如果使用了外键，那么在对方那个模型被删掉后，该进行什么样的操作，可通过on_delete来指定。指定的类型如下：</p><ul><li>CASCADE：级联操作。如果外键对应的那条数据被删除了，那么这条数据也会被删除</li><li>PROTECT：受保护。即只要这条数据引用了外键的那条数据，那么就不能删除外键的那条数据。如果我们强行删除，Django就会报错</li><li>SET_NULL：设置为空。如果外键的那条数据被删除了，那么在本条数据上就将这个字段设置为空。如果设置这个选项，前提是要指定这个字段可以为空</li><li>SET_DEFAULT：设置默认值。如果外键的那条数据被删除了，那么本条数据上就将这个字段设置为默认值。如果设置这个选项，前提是要指定这个字段一个默认值。</li><li>SET()：如果外键的那条数据被删除了，那么将会获取SET函数中的值来作为这个外键的值。SET函数可以接收一个可以调用的对象（比如函数或者方法），如果是可以调用的对象，那么会将这个对象调用后的结果作为值返回回去。可以不用指定默认值</li><li>DO_NOTHING：不采取任何行为。一切全看数据库级别的约束</li></ul><h3>数据库接口</h3><p>QuerySet是Django提供的强大的数据库接口(API)。从数据库中查询得到的结果一般是一个集合，这个集合叫做 QuerySet。</p><h4>QuerySet惰性</h4><p>所谓惰性，就是不会主动去执行。创建 QuerySet 的行为（语句）不会马上执行sql，而是返回一个QuerySet（查询结果集对象），只有在调用QuerySet的时候才会涉及到数据库操作。</p><h4>QuerySet缓存</h4><p>下例中例1比例2要好，因为在你打印文章标题后，Django不仅执行了查询，还把查询到的article_list放在了缓存里，因此这个article_list是可以复用的。例2就不行了。</p><pre><code>## Example 1: Good

article_list = Article.objects.filter(title_contains="django")
for article in article_list:
print(article.title)
Example 2: Bad
for article in Article.objects.filter(title_contains="django"):
print(article.title)

在loop前加个if判断，防止article_list是个空数据集：


article_list = Article.objects.filter(title_contains="django")
if article_list:
for article in article_list:
print(article.title)
else:
print("No records")

如果只是希望了解查询的结果是否存在，而不需要使用整个数据集，这时if触发整个queryset的缓存变成了一件坏事情。这时可以用exists()方法。与if判断不同，exists只会检查查询结果是否存在，返回True或False，而不会缓存article_list。


article_list = Article.objects.filter(title_contains="django")
if article_list.exists():
print("Records found.")
else:
print("No records")

统计查询结果数量

len()与count()均能统计查询结果的数量。一般来说count更快，因为它是从数据库层面直接获取查询结果的数量，而不是返回整个数据集，而len会导致queryset的执行，需要将整个queryset载入内存后才能统计其长度。但事情也没有绝对，如果数据集queryset已经在缓存里了，使用len更快，因为它不需要跟数据库再次打交道。

下面三个例子中，只有例2最差，尽量不要用：


## Example 1: Good
count = Article.objects.filter(title_contains="django").count()
Example 2:Bad
count = Article.objects.filter(title_contains="django").len()
Example 3: Good
article_list = Article.objects.filter(title_contains="django")
if article_list:
print("{} records found.".format(article_list.len()))

按需查询数据

当查询到的queryset非常大时，会大量占用内存(缓存)。我们可以使用values和value_list方法按需提取数据。


article_list = Article.objects.filter(title_contains="django").values('title')
if article_list:
print(article.title)
article_list = Article.objects.filter(title_contains="django").values_list('id', 'title')
if article_list:
print(article.title)

还可以使用defer和only这两个查询方法来实现按需查询数据。

defer方法

defer方法的用途是查询数据库时跳过指定的字段，防止不要的字段载入内存，从而节省空间：


## 查询时跳过id和title字段
Article.objects.defer('id', 'title')

该方法可以和filter, exclude方法联用，其顺序无关紧要，如下所示：

Article.objects.defer('id').filter(title_contains="django").defer('title')

only方法

only方法与defer方法作用类似，只不过only方法是指定需要载入的字段。比如下面查询将只会载入id和title。


Article.objects.only('id', 'title')

使用only方法要注意它的顺序，它的执行以最后一个为准。下例将只会载入pub_date：


Article.objects.only('id', 'title').only('pub_date')

only方法与defer方法可以联用，但要注意先后顺序。下例只会载入title：


Article.objects.only('id', 'title').defer('id')

更新数据库

更新部分字段

更新数据库部分字段更好的方式是用update，而不是save方法。


## Example 1: Good
Article.objects.filter(id=10).update(title='Django')
Example 2: Bad
article = Article.objects.get(id=10)
Article.title = "Django"
article.save()

批量创建或更新数据

Django提供的bulk_create和bulk_update方法可以一次添加或更新多条数据，效率要高很多，如下所示：


## 内存生成多个对象实例
articles = [Article(title="title1", body="body1"), Article(title="title2", body="body2"), Article(title="title3", body="body3")]
执行一次SQL插入数据
Article.objects.bulk_create(articles)

命令


## 创建超级管理员
python manage.py createsuperuser
无需启动Django操作数据库中某个表的数据
python manage.py shell