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

django-admin startproject My_Project
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创建完成后我们可以查看下项目的目录结构：

$ 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。

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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

python manage.py startapp my_app
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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：

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

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
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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。
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启动服务器

python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000
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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

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

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

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),
]
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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/：

path('articles/<int:year>/', views.article_list)
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• 正则表达式匹配: 以下代码将匹配 URL 路径 /articles/2023/ 和 /articles/2024/：

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

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
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runoob.html 文件代码如下：

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

...
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',
            ],
        },
    },
]
...
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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：

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

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

create database runoob default charset=utf8; # 防止编码问题，指定为 utf8
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我们在项目的 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': '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
    }  
}
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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：

# 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()
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定义模型

修改my_app/models.py:

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

$ 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
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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：

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

# -*- 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>")
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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

# 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>")
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更新数据

修改数据可以使用 save() 或 update():

# -*- 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>")

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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：

# -*- 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>")
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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。

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

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

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/")
```
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