Python Web应用框架Django编程笔记

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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/ -> 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/')

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

Django 模型

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：

pip3 install pymysql

这里作个说明，pymysql 和 mysqlclient 是目前 Python 连接 MySQL 的主流方式。

区别是：mysqlclient 速度比 pymysql 快；pymysql 更加简单易使用。

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。

数据库配置

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

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')

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

外键删除

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：

  • 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
  • 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
  • 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
  • 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。
  • 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
  • DO_NOTHING：不采取任何行为。一切全看数据库级别的约束

数据库接口

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。

QuerySet 惰性

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。

QuerySet 缓存

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。

## 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

正文完
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Python
发表至： 编程
2023-08-13
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三毛
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