基于Django3.0的web框架详细架构过程是怎么样的
基于Django3.0的web框架详细架构过程是怎么样的
这篇文章给大家介绍基于Django3.0的web框架详细架构过程是怎么样的,内容非常详细,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。
下面将进行两种版本的对比并且匹配版本更迭导致的代码报错问题。
Django入门
当今的网站实际上都是富应用程序(rich application),就像成熟的桌面应用程序一样。Python提供了一组开发Web应用程序的卓越工具。在本文章中,你将学习如何使用Django(http://djangoproject.com/)来开发一个名为“学习笔记”(Learning Log)的项目,这是一个在线日志系统,让你能够记录所学习的有关特定主题的知识。
我们将为这个项目制定规范,然后为应用程序使用的数据定义模型。我们将使用Django的管理系统来输入一些初始数据,再学习编写视图和模板,让Django能够为我们的网站创建网页。Django是一个Web框架——一套用于帮助开发交互式网站的工具。Django能够响应网页请求,还能让你更轻松地读写数据库、管理用户等。在第19章和第20章,我们将改进“学习笔记”项目,再将其部署到活动的服务器,让你和你的朋友能够使用它。
一、建立项目
建立项目时,首先需要以规范的方式对项目进行描述,再建立虚拟环境,以便在其中创建项目。
(一)制定规范
完整的规范详细说明了项目的目标,阐述了项目的功能,并讨论了项目的外观和用户界面。与任何良好的项目规划和商业计划书一样,规范应突出重点,帮助避免项目偏离轨道。这里不会制定完整的项目规划,而只列出一些明确的目标,以突出开发的重点。我们制定的规范如下:
我们要编写一个名为“学习笔记”的Web应用程序,让用户能够记录感兴趣的主题,并在学习每个主题的过程中添加日志条目。“学习笔记”的主页对这个网站进行描述,并邀请用户注册或登录。用户登录后,就可创建新主题、添加新条目以及阅读既有的条目。学习新的主题时,记录学到的知识可帮助跟踪和复习这些知识。优秀的应用程序让这个记录过程简单易行。
(二)建立虚拟环境
要使用Django,首先需要建立一个虚拟工作环境。虚拟环境是系统的一个位置,你可以在其中安装包,并将其与其他Python包隔离。将项目的库与其他项目分离是有益的,且为了在第20章将“学习笔记”部署到服务器,这也是必须的。
为项目新建一个目录,将其命名为learning_log,再在终端中切换到这个目录,并创建一个虚拟环境。如果你使用的是Python3,可使用如下命令来创建虚拟环境:
这里运行了模块venv,并使用它来创建一个名为ll_env的虚拟环境。如果这样做管用,请跳到后面的18.1.4节;如果不管用,请阅读18.1.3节。
(三)安装virtualenv
如果你使用的是较早的Python版本,或者系统没有正确地设置,不能使用模块venv,可安装virtualenv包。为此,可执行如下命令:
pip3 install --user virtualenv
别忘了,对于这个命令,你可能需要使用稍微不同的版本(如果你没有使用过pip,请参阅12.2.1节)。
注意 如果你使用的是Linux系统,且上面的做法不管用,可使用系统的包管理器来安装virtualenv。例如,要在Ubuntu系统中安装virtualenv,可使用命令sudo apt-getinstall python-virtualenv。
在终端中切换到目录learning_log,并像下面这样创建一个虚拟环境:
注意 如果你的系统安装了多个Python版本,需要指定virtualenv使用的版本。例如,命令virtualenv ll_env –python=python3创建一个使用Python 3的虚拟环境。
win10可用
python3 -m virtualenv 11_env
来创建
(四)激活虚拟环境
建立虚拟环境后,需要使用下面的命令激活它:
这个命令运行ll_env/bin中的脚本activate。环境处于活动状态时,环境名将包含在括号内,如❶处所示。在这种情况下,你可以在环境中安装包,并使用已安装的包。你在ll_env中安装的包仅在该环境处于活动状态时才可用。
注意 如果你使用的是Windows系统,请使用命令ll_envScriptsactivate(不包含source)来激活这个虚拟环境。
若报错请使用完整的路径
E:科技创新项目djange框架learning_log11_envScriptsactivate
要停止使用虚拟环境,可执行命令deactivate:
E:科技创新项目djange框架learning_log11_envScriptsdeactivate
如果关闭运行虚拟环境的终端,虚拟环境也将不再处于活动状态。
(五)安装Django
创建并激活虚拟环境后,就可安装Django了:
由于我们是在虚拟环境中工作,因此在所有的系统中,安装Django的命令都相同:不需要指定标志–user,也无需使用python -m pip install package_name这样较长的命令。
别忘了,Django仅在虚拟环境处于活动状态时才可用。
(六)在Django中创建项目
在依然处于活动的虚拟环境的情况下(ll_env包含在括号内),执行如下命令来新建一个项目:
django-admin startproject learning_log .
该处的命令让Django新建一个名为learning_log的项目。这个命令末尾的句点让新项目使用合适的目录结构,这样开发完成后可轻松地将应用程序部署到服务器。
注意 千万别忘了这个句点,否则部署应用程序时将遭遇一些配置问题。如果忘记了这个句点,就将创建的文件和文件夹删除(ll_env除外),再重新运行这个命令。
注意windows下ls指令无法使用,要用dir查看目录下所有文件
该处运行了命令ls(在Windows系统上应为dir),结果表明Django新建了一个名为learning_log的目录。它还创建了一个名为manage.py的文件,这是一个简单的程序,它接受命令并将其交给Django的相关部分去运行。我们将使用这些命令来管理诸如使用数据库和运行服务器等任务。
目录learning_log包含4个文件(见上),其中最重要的是settings.py、urls.py和wsgi.py。文件settings.py指定Django如何与你的系统交互以及如何管理项目。在开发项目的过程中,我们将修改其中一些设置,并添加一些设置。文件urls.py告诉Django应创建哪些网页来响应浏览器请求。文件wsgi.py帮助Django提供它创建的文件,这个文件名是web server gatewayinterface(Web服务器网关接口)的首字母缩写。
(七)创建数据库
Django将大部分与项目相关的信息都存储在数据库中,因此我们需要创建一个供Django使用的数据库。为给项目“学习笔记”创建数据库,请在处于活动虚拟环境中的情况下执行下面的命令:
python3 manage.py migrate
下图中的该处Django指出它将创建必要的数据库表,用于存储我们将在这个项目(Synchronizeunmigrated apps,同步未迁移的应用程序)中使用的信息,再确保数据库结构与当前代码(Apply all migrations,应用所有的迁移)匹配。
我们将修改数据库称为迁移数据库。首次执行命令migrate时,将让Django确保数据库与项目的当前状态匹配。在使用SQLite(后面将更详细地介绍)的新项目中首次执行这个命令时,Django将新建一个数据库。
上图中的命令中,Django指出它将创建必要的数据库表,用于存储我们将在这个项目(Synchronizeunmigrated apps,同步未迁移的应用程序)中使用的信息,再确保数据库结构与当前代码(Apply all migrations,应用所有的迁移)匹配。
接着,我们运行了命令dir,其输出表明Django又创建了一个文件——db.sqlite3。SQLite是一种使用单个文件的数据库,是编写简单应用程序的理想选择,因为它让你不用太关注数据库管理的问题。
(八)查看项目
下面来核实Django是否正确地创建了项目。为此,可执行命令runserver,如下所示:
python3 manage.py runserver
Django启动一个服务器,让你能够查看系统中的项目,了解它们的工作情况。当你在浏览器中输入URL以请求网页时,该Django服务器将进行响应:生成合适的网页,并将其发送给浏览器。
在❶处,Django通过检查确认正确地创建了项目;在❷处,它指出了使用的Django版本以及当前使用的设置文件的名称;在❸处,它指出了项目的URL。URL http://127.0.0.1:8000/表明项目将在你的计算机(即localhost)的端口8000上侦听请求。localhost是一种只处理当前系统发出的请求,而不允许其他任何人查看你正在开发的网页的服务器。
现在打开一款Web浏览器,并输入URL:http://localhost:8000/;如果这不管用,请输入http://127.0.0.1:8000/。你将看到类似于下图所示的页面,这个页面是Django创建的,让你知道到目前为止一切正常。现在暂时不要关闭这个服务器。若要关闭这个服务器,按Ctrl+C即可。
注意 如果出现错误消息“That port is already in use”(指定端口已被占用),请执行命令python manage.pyrunserver 8001,让Diango使用另一个端口;如果这个端口也不可用,请不断执行上述命令,并逐渐增大其中的端口号,直到找到可用的端口。
动手试一试
18-1 新项目:
为更深入地了解Django做了些什么,可创建两个空项目,看看Django创建了什么。新建一个文件夹,并给它指定简单的名称,如InstaBook或FaceGram(不要在目录learning_log中新建该文件夹),在终端中切换到该文件夹,并创建一个虚拟环境。在这个虚拟环境中安装Django,并执行命令django-admin.py startprojectinstabook.(千万不要忘了这个命令末尾的句点)。
看看这个命令创建了哪些文件和文件夹,并与项目“学习笔记”包含的文件和文件夹进行比较。这样多做几次,直到对Django新建项目时创建的东西了如指掌。然后,将项目目录删除——如果你想这样做的话。
二、创建应用程序
Django项目由一系列应用程序组成,它们协同工作,让项目成为一个整体。我们暂时只创建一个应用程序,它将完成项目的大部分工作。在第19章,我们将再添加一个管理用户账户的应用程序。
当前,在前面打开的终端窗口中应该还运行着runserver。请再打开一个终端窗口(或标签页),并切换到manage.py所在的目录。激活该虚拟环境,再执行命令startapp:
python3 manage.py startapp learning_logs
命令startapp appname让Django建立创建应用程序所需的基础设施。
如果现在查看项目目录,将看到其中新增了一个文件夹learning_logs(见❶)。打开这个文件夹,看看Django都创建了什么(见❷)。其中最重要的文件是models.py、admin.py和views.py。我们将使用models.py来定义我们要在应用程序中管理的数据。admin.py和views.py将在稍后介绍。
(一)定义模型
我们来想想涉及的数据。每位用户都需要在学习笔记中创建很多主题。用户输入的每个条目都与特定主题相关联,这些条目将以文本的方式显示。我们还需要存储每个条目的时间戳,以便能够告诉用户各个条目都是什么时候创建的。
打开文件models.py,看看它当前包含哪些内容:
models.py
这为我们导入了模块models,还让我们创建自己的模型。模型告诉Django如何处理应用程序中存储的数据。在代码层面,模型就是一个类,就像前面讨论的每个类一样,包含属性和方法。下面是表示用户将要存储的主题的模型:
from django.db import models # Create your models here. class Topic(models.Model): """用户学习的主题""" text = models.CharField(max_length=200) date_added = models.DateTimeField(auto_now_add=True) def __str__(self): """返回模型的字符串表示""" return self.text
我们创建了一个名为Topic的类,它继承了Model——Django中一个定义了模型基本功能的类。Topic类只有两个属性:text和date_added。属性text是一个CharField——由字符或文本组成的数据(见❶)。需要存储少量的文本,如名称、标题或城市时,可使用CharField。定义CharField属性时,必须告诉Django该在数据库中预留多少空间。在这里,我们将max_length设置成了200(即200个字符),这对存储大多数主题名来说足够了。
属性date_added是一个DateTimeField——记录日期和时间的数据(见❷)。我们传递了实参auto_now_add=True,每当用户创建新主题时,这都让Django将这个属性自动设置成当前日期和时间。
注意 要获悉可在模型中使用的各种字段,请参阅DjangoModel Field Reference(Django模型字段参考),其网址为https://docs.djangoproject.com/en/1.8/ref/models/fields/。就当前而言,你无需全面了解其中的所有内容,但自己开发应用程序时,这些内容会提供极大的帮助。
我们需要告诉Django,默认应使用哪个属性来显示有关主题的信息。Django调用方法__str__()来显示模型的简单表示。在这里,我们编写了方法__str__(),它返回存储在属性text中的字符串(见❸)。
注意 如果你使用的是Python 2.7,应调用方法__unicode__(),而不是__str__(),但其中的代码相同。
(二)激活模型
要使用模型,必须让Django将应用程序包含到项目中。为此,打开settings.py(它位于目录learning_log/learning_log中),你将看到一个这样的片段,即告诉Django哪些应用程序安装在项目中:
settings.py
INSTALLED_APPS = [ 'django.contrib.admin', 'django.contrib.auth', 'django.contrib.contenttypes', 'django.contrib.sessions', 'django.contrib.messages', 'django.contrib.staticfiles', ]
这是一个元组,告诉Django项目是由哪些应用程序组成的。请将INSTALLED_APPS修改成下面这样,将前面的应用程序添加到这个元组中:
INSTALLED_APPS = [ --snip-- #省略上面代码 'django.contrib.staticfiles', #我的应用程序 'learning_logs', ]
通过将应用程序编组,在项目不断增大,包含更多的应用程序时,有助于对应用程序进行跟踪。这里新建了一个名为Myapps的片段,当前它只包含应用程序learning_logs。接下来,需要让Django修改数据库,使其能够存储与模型Topic相关的信息。为此,在终端窗口中执行下面的命令:
python3 manage.py makemigrations learning_logs
注意:
如果出现
LookupError: No installed app with label 'admin'.的报错,则说明是上面的settings.py文件设置格式出现错误
命令makemigrations让Django确定该如何修改数据库,使其能够存储与我们定义的新模型相关联的数据。输出表明Django创建了一个名为0001_initial.py的迁移文件,这个文件将在数据库中为模型Topic创建一个表。
下面来应用这种迁移,让Django替我们修改数据库:
python3 manage.py migrate
这个命令的大部分输出都与我们首次执行命令migrate的输出相同。我们需要检查的是❶处的输出行,在这里,Django确认为learning_logs应用迁移时一切正常(OK)。
每当需要修改“学习笔记”管理的数据时,都采取如下三个步骤:修改models.py;对learning_logs调用makemigrations;让Django迁移项目。
(三)Django管理网站
为应用程序定义模型时,Django提供的管理网站(adminsite)让你能够轻松地处理模型。网站的管理员可使用管理网站,但普通用户不能使用。在本节中,我们将建立管理网站,并通过它使用模型Topic来添加一些主题。
1.创建超级用户
Django允许你创建具备所有权限的用户——超级用户。权限决定了用户可执行的操作。最严格的权限设置只允许用户阅读网站的公开的信息;注册了的用户通常可阅读自己的私有数据,还可查看一些只有会员才能查看的信息。为有效地管理Web应用程序,网站所有者通常需要访问网站存储的所有信息。优秀的管理员会小心对待用户的敏感信息,因为用户对其访问的应用程序有极大的信任。
为在Django中创建超级用户,请执行下面的命令并按提示做:
python3 manage.py createsuperuser
你执行命令createsuperuser时,Django提示你输入超级用户的用户名(见❶)。这里我们输入的是ll_admin,但你可以输入任何用户名,比如电子邮件地址,也可让这个字段为空(见❷)。你需要输入密码两次(见❸)。
注意 可能会对网站管理员隐藏有些敏感信息。例如,Django并不存储你输入的密码,而存储从该密码派生出来的一个字符串——散列值。每当你输入密码时,Django都计算其散列值,并将结果与存储的散列值进行比较。如果这两个散列值相同,就通过了身份验证。通过存储散列值,即便黑客获得了网站数据库的访问权,也只能获取其中存储的散列值,而无法获得密码。在网站配置正确的情况下,几乎无法根据散列值推导出原始密码。
2.向管理网站注册模型
Django自动在管理网站中添加了一些模型,如User和Group,但对于我们创建的模型,必须手工进行注册。
我们创建应用程序learning_logs时,Django在models.py所在的目录中创建了一个名为admin.py的文件:
admin.py
from django.contrib import admin # Register your models here. from learning_logs.models import Topic admin.site.register(Topic)
这些代码导入我们要注册的模型Topic(见❶),再使用admin.site.register()(见❷)让Django通过管理网站管理我们的模型。
现在,使用超级用户账户访问管理网站:访问http://localhost:8000/admin/,并输入你刚创建的超级用户的用户名和密码,你将看到类似于下图所示的屏幕。这个网页让你能够添加和修改用户和用户组,还可以管理与刚才定义的模型Topic相关的数据。
注意 如果你在浏览器中看到一条消息,指出访问的网页不可用,请确认你在终端窗口中运行着Django服务器。如果没有,请激活虚拟环境,并执行命令python manage.py runserver。
3.添加主题
向管理网站注册Topic后,我们来添加第一个主题。为此,单击Topics进入主题网页,它几乎是空的,这是因为我们还没有添加任何主题。单击Add,你将看到一个用于添加新主题的表单。在第一个方框中输入Chess,再单击Save,这将返回到主题管理页面,其中包含刚创建的主题。下面再创建一个主题,以便有更多的数据可供使用。再次单击Add,并创建另一个主题Rock Climbing。当你单击Save时,将重新回到主题管理页面,其中包含主题Chess和RockClimbing。
(四)定义模型Entry
要记录学到的国际象棋和攀岩知识,需要为用户可在学习笔记中添加的条目定义模型。每个条目都与特定主题相关联,这种关系被称为多对一关系,即多个条目可关联到同一个主题。
下面是模型Entry的代码:
models.py
from django.db import models class Topic(models. Model) : --snip-- class Entry(models.Model):➊ """学到的有关某个主题的具体知识""" topic = models.ForeignKey(Topic)❷ text = models.TextField()❸ date_added = models.DateTimeField(auto_now_add=True) class Meta: ❹ verbose_name_plural = 'entries' def __str__(self) : """返回模型的字符串表示""" return self.text[:50]+"..."❺
像Topic一样,Entry也继承了Django基类Model(见❶)。第一个属性topic是一个ForeignKey实例(见❷)。外键是一个数据库术语,它引用了数据库中的另一条记录;这些代码将每个条目关联到特定的主题。每个主题创建时,都给它分配了一个键(或ID)。需要在两项数据之间建立联系时,Django使用与每项信息相关联的键。稍后我们将根据这些联系获取与特定主题相关联的所有条目。
接下来是属性text,它是一个TextField实例(见❸)。这种字段不需要长度限制,因为我们不想限制条目的长度。属性date_added让我们能够按创建顺序呈现条目,并在每个条目旁边放置时间戳。
在❹处,我们在Entry类中嵌套了Meta类。Meta存储用于管理模型的额外信息,在这里,它让我们能够设置一个特殊属性,让Django在需要时使用Entries来表示多个条目。如果没有这个类, Django将使用Entrys来表示多个条目。最后,方法__str__()告诉Django,呈现条目时应显示哪些信息。由于条目包含的文本可能很长,我们让Django只显示text的前50个字符(见❺)。我们还添加了一个省略号,指出显示的并非整个条目。
(五)迁移模型Entry
由于我们添加了一个新模型,因此需要再次迁移数据库。你将慢慢地对这个过程了如指掌:
修改models.py,执行命令
python manage.py makemigrations app_name
出现报错
TypeError: __init__() missing 1 required positional argument: 'on_delete'
解决方案:
定义外键的时候需要加上 on_delete=;
即:contract = models.ForeignKey(Contract, on_delete=models.CASCADE)
原因如下:
django 升级到2.0之后,表与表之间关联的时候,必须要写on_delete参数,否则会报异常:
TypeError: init() missing 1 required positional argument: ‘on_delete’
on_delete各个参数的含义如下:
on_delete=None, # 删除关联表中的数据时,当前表与其关联的field的行为
on_delete=models.CASCADE, # 删除关联数据,与之关联也删除
on_delete=models.DO_NOTHING, # 删除关联数据,什么也不做
on_delete=models.PROTECT, # 删除关联数据,引发错误ProtectedError
# models.ForeignKey('关联表', on_delete=models.SET_NULL, blank=True, null=True)
on_delete=models.SET_NULL, # 删除关联数据,与之关联的值设置为null(前提FK字段需要设置为可空,一对一同理)
# models.ForeignKey('关联表', on_delete=models.SET_DEFAULT, default='默认值')
on_delete=models.SET_DEFAULT, # 删除关联数据,与之关联的值设置为默认值(前提FK字段需要设置默认值,一对一同理)
on_delete=models.SET, # 删除关联数据,
a. 与之关联的值设置为指定值,设置:models.SET(值)
b. 与之关联的值设置为可执行对象的返回值,设置:models.SET(可执行对象)
修改后,再执行命令成功
python3 manage.py migrate
下面来迁移数据库并查看输出:
生成了一个新的迁移文件——0002_entry.py,它告诉Django如何修改数据库,使其能够存储与模型Entry相关的信息(见❶)。执行命令migrate,我们发现Django应用了这种迁移且一切顺利(见❷)。
(六)向管理网站注册Entry
我们还需要注册模型Entry。为此,需要将admin.py修改成类似于下面这样:
from django.contrib import admin from learning_logs.models import Topic,Entry admin.site.register(Topic) admin.site.register(Entry)
返回到http://localhost:8000/admin/,你将看到learning_logs下列出了Entries。单击Entries的Add链接,或者单击Entries再选择Add entry。你将看到一个下拉列表,让你能够选择要为哪个主题创建条目,还有一个用于输入条目的文本框。从下拉列表中选择Chess,并添加一个条目。下面是我添加的第一个条目。
The opening is the first part of the game, roughly thefirst ten moves or so. In the opening, it's a good ideato do three things— bring out your bishops andknights, try to control the center of the board, andcastle your king.(国际象棋的第一个阶段是开局,大致是前10步左右。在开局阶段,最好做三件事情:将象和马调出来;努力控制棋盘的中间区域;用车将王护住。)Of course, these are just guidelines. It will beimportant to learn when to follow these guidelinesand when to disregard these suggestions.(当然,这些只是指导原则。学习什么情况下遵守这些原则、什么情况下不用遵守很重要。)
当你单击Save时,将返回到主条目管理页面。在这里,你将发现使用text[:50]作为条目的字符串表示的好处:管理界面中,只显示了条目的开头部分而不是其所有文本,这使得管理多个条目容易得多。
再来创建一个国际象棋条目,并创建一个攀岩条目,以提供一些初始数据。下面是第二个国际象棋条目。
In the opening phase of the game, it's important tobring out your bishops and knights. These pieces arepowerful and maneuverable enough to play asignificant role in the beginning moves of a game.(在国际象棋的开局阶段,将象和马调出来很重要。这些棋子威力大,机动性强,在开局阶段扮演着重要角色。)
下面是第一个攀岩条目:
One of the most important concepts in climbing is tokeep your weight on your feet as much as possible.There's a myth that climbers can hang all day on theirarms. In reality, good climbers have practiced specificways of keeping their weight over their feet wheneverpossible.(最重要的攀岩概念之一是尽可能让双脚承受体重。有谬误认为攀岩者能依靠手臂的力量坚持一整天。实际上,优秀的攀岩者都经过专门训练,能够尽可能让双脚承受体重。)
继续往下开发“学习笔记”时,这三个条目可为我们提供使用的数据。
(七)Django shell
输入一些数据后,就可通过交互式终端会话以编程方式查看这些数据了。这种交互式环境称为Django shell,是测试项目和排除其故障的理想之地。下面是一个交互式shell会话示例:
python3 manage.py shell
from learning_logs.models import Topic Topic.objects.all()
在活动的虚拟环境中执行时,命令python manage.py shell启动一个Python解释器,可使用它来探索存储在项目数据库中的数据。在这里,我们导入了模块learning_logs.models中的模型Topic(见❶),然后使用方法Topic.objects.all()来获取模型Topic的所有实例;它返回的是一个列表,称为查询集(queryset)。
我们可以像遍历列表一样遍历查询集。下面演示了如何查看分配给每个主题对象的ID:
topics = Topic.objects.all() for topic in topics: print(topic.id,topic)
我们将返回的查询集存储在topics中,然后打印每个主题的id属性和字符串表示。从输出可知,主题Chess的ID为1,而RockClimbing的ID为2。
知道对象的ID后,就可获取该对象并查看其任何属性。下面来看看主题Chess的属性text和date_added的值:
t = Topic.objects.get(id=1) t.text t.date_added
我们还可以查看与主题相关联的条目。前面我们给模型Entry定义了属性topic,这是一个ForeignKey,将条目与主题关联起来。利用这种关联,Django能够获取与特定主题相关联的所有条目,如下所示:
t.entry_set.all()
为通过外键关系获取数据,可使用相关模型的小写名称、下划线和单词set(见❶)。例如,假设你有模型Pizza和Topping,而Topping通过一个外键关联到Pizza;如果你有一个名为my_pizza的对象,表示一张比萨,就可使用代码my_pizza.topping_set.all()来获取这张比萨的所有配料。
编写用户可请求的网页时,我们将使用这种语法。确认代码能获取所需的数据时,shell很有帮助。如果代码在shell中的行为符合预期,那么它们在项目文件中也能正确地工作。如果代码引发了错误或获取的数据不符合预期,那么在简单的shell环境中排除故障要比在生成网页的文件中排除故障容易得多。我们不会太多地使用shell,但应继续使用它来熟悉对存储在项目中的数据进行访问的Django语法。
注意 每次修改模型后,你都需要重启shell,这样才能看到修改的效果。要退出shell会话,可按Ctr+D;如果你使用的是Windows系统,应按Ctr+Z,再按回车键。
动手试一试
18-2 简短的条目:
当前,Django在管理网站或shell中显示Entry实例时,模型Entry的方法__str__()都在它的末尾加上省略号。请在方法__str__()中添加一条if语句,以便仅在条目长度超过50字符时才添加省略号。使用管理网站来添加一个长度少于50字符的条目,并核实显示它时没有省略号。
18-3 Django API:
编写访问项目中的数据的代码时,你编写的是查询。请浏览有关如何查询数据的文档,其网址为https://docs.djangoproject.com/en/7.8/topics/db/queries/。其中大部分内容都是你不熟悉的,但等你自己开发项目时,这些内容会很有用。
18-4 比萨店:
新建一个名为pizzeria的项目,并在其中添加一个名为pizzas的应用程序。定义一个名为Pizza的模型,它包含字段name,用于存储比萨名称,如Hawaiian和Meat Lovers。定义一个名为Topping的模型,它包含字段pizza和name,其中字段pizza是一个关联到Pizza的外键,而字段name用于存储配料,如pineapple、Canadianbacon和sausage。
向管理网站注册这两个模型,并使用管理网站输入一些比萨名和配料。使用shell来查看你输入的数据。
三、创建网页:
学习笔记主页使用Django创建网页的过程通常分三个阶段:定义URL、编写视图和编写模板。首先,你必须定义URL模式。URL模式描述了URL是如何设计的,让Django知道如何将浏览器请求与网站URL匹配,以确定返回哪个网页。
每个URL都被映射到特定的视图——视图函数获取并处理网页所需的数据。视图函数通常调用一个模板,后者生成浏览器能够理解的网页。为明白其中的工作原理,我们来创建学习笔记的主页。我们将定义该主页的URL、编写其视图函数并创建一个简单的模板。
鉴于我们只是要确保“学习笔记”按要求的那样工作,我们将暂时让这个网页尽可能简单。Web应用程序能够正常运行后,设置样式可使其更有趣,但中看不中用的应用程序毫无意义。就目前而言,主页只显示标题和简单的描述。
(一)映射URL
用户通过在浏览器中输入URL以及单击链接来请求网页,因此我们需要确定项目需要哪些URL。主页的URL最重要,它是用户用来访问项目的基础URL。当前,基础URL(http://localhost:8000/)返回默认的Django网站,让我们知道正确地建立了项目。我们将修改这一点,将这个基础URL映射到“学习笔记”的主页。
打开项目主文件夹learning_log中的文件urls.py,你将看到如下代码:
from django.contrib import admin❶ from django.urls import path urlpatterns = [❷ path('admin/', admin.site.urls),❸ ]
前两行导入了为项目和管理网站管理URL的函数和模块(见❶)。这个文件的主体定义了变量urlpatterns(见❷)。在这个针对整个项目的urls.py文件中,变量urlpatterns包含项目中的应用程序的URL。❸处的代码包含模块admin.site.urls,该模块定义了可在管理网站中请求的所有URL。
我们需要包含learning_logs的URL:
原有代码
from django.contrib import admin from django.urls import path urlpatterns = [ path('admin/', admin.site.urls), ]
修改后
from django.conf.urls import include, url from django.contrib import admin urlpatterns = [ url(r'^admin/',include(admin.site.urls)), url (r'', include('learning_logs.urls',namespace='learning_logs')),➊ ]
在❶处,我们添加了一行代码来包含模块learning_logs.urls。这行代码包含实参namespace,让我们能够将learning_logs的URL同项目中的其他URL区分开来,这在项目开始扩展时很有帮助。
默认的urls.py包含在文件夹learning_log中,现在我们需要在文件夹learning_logs中创建另一个urls.py文件:
"""定义learning_ logs的URL模式"""➊ from django.conf.urls import url❷ from . import views❸ urlpatterns = [❹ # 主页 url(r'^$', views.index, name='index'),❺ ]
为弄清楚当前位于哪个urls.py文件中,我们在这个文件开头添加了一个文档字符串(见❶)。接下来,我们导入了函数url,因为我们需要使用它来将URL映射到视图(见❷)。我们还导入了模块views(见❸),其中的句点让Python从当前的urls.py模块所在的文件夹中导入视图。在这个模块中,变量urlpatterns是一个列表,包含可在应用程序learning_logs中请求的网页(见❹)。
实际的URL模式是一个对函数url()的调用,这个函数接受三个实参(见❺)。第一个是一个正则表达式。Django在urlpatterns中查找与请求的URL字符串匹配的正则表达式,因此正则表达式定义了Django可查找的模式。
我们来看看正则表达式r'^$'
。其中的r让Python将接下来的字符串视为原始字符串,而引号告诉Python正则表达式始于和终于何处。脱字符(^
)让Python查看字符串的开头,而美元符号让Python查看字符串的末尾。总体而言,这个正则表达式让Python查找开头和末尾之间没有任何东西的URL。Python忽略项目的基础URL(http://localhost:8000/),因此这个正则表达式与基础URL匹配。其他URL都与这个正则表达式不匹配。如果请求的URL不与任何URL模式匹配,Django将返回一个错误页面。
url()的第二个实参(见❺)指定了要调用的视图函数。请求的URL与前述正则表达式匹配时,Django将调用views.index(这个视图函数将在下一节编写)。第三个实参将这个URL模式的名称指定为index,让我们能够在代码的其他地方引用它。每当需要提供到这个主页的链接时,我们都将使用这个名称,而不编写URL。
注意:
以上教程为Django1.11
在django2.0后不支持使用在urls.py中写
url(r'^admin/', include(admin.site.urls))
runserver后会发生报错
,直接用
path('admin/', admin.site.urls)
,
对于应用中自定义urls.py文件的引用还是需要使用include()
百度一下得到改进办法
首先要修改learning_logurls.py
from django.contrib import admin # from django.conf.urls import include, url from django.urls import path,include urlpatterns = [ path('admin/', admin.site.urls), path('', include('learning_logs.urls', namespace='learning_logs')), # url(r'^admin/', include(admin.site.urls)), # url(r'', include('learning_logs.urls', namespace='learning_logs')),Django2.0使用django.urls.path ]
但只加入namespace会报错,必须在learning_logsurls.py中定义变量app_name才行
learning_logsurls.py
from django.urls import path, include, re_path from . import views urlpatterns = [ # url(r'^$', views.index, name='index'), re_path('^$', views.index, name='index') ] app_name = 'learning_logs'
然后再运行runserver就不会出错了
注意 正则表达式通常被称为regex,几乎每种编程语言都使用它。它们的用途多得难以置信,但需要经过一定的练习才能熟悉。如果你不明白前面介绍的内容,也不用担心,你在完成这个项目的过程中,将会看到很多正则表达式。
(二)编写视图
视图函数接受请求中的信息,准备好生成网页所需的数据,再将这些数据发送给浏览器——这通常是使用定义了网页是什么样的模板实现的。
learning_logs中的文件views.py是你执行命令python manage.py startapp时自动生成的,当前其内容如下:
当前,这个文件只导入了函数render(),它根据视图提供的数据渲染响应。下面的代码演示了该如何为主页编写视图:
from django.shortcuts import render def index(request): """学习笔记的主页""" return render(request,'learning_logs/index.html')
URL请求与我们刚才定义的模式匹配时,Django将在文件views.py中查找函数index(),再将请求对象传递给这个视图函数。在这里,我们不需要处理任何数据,因此这个函数只包含调用render()的代码。这里向函数render()提供了两个实参:原始请求对象以及一个可用于创建网页的模板。下面来编写这个模板。
18.3.3 编写模板
模板定义了网页的结构。模板指定了网页是什么样的,而每当网页被请求时,Django将填入相关的数据。模板让你能够访问视图提供的任何数据。我们的主页视图没有提供任何数据,因此相应的模板非常简单。
在文件夹learning_logs中新建一个文件夹,并将其命名为templates。在文件夹templates中,再新建一个文件夹,并将其命名为learning_logs。这好像有点多余(我们在文件夹learning_logs中创建了文件夹templates,又在这个文件夹中创建了文件夹learning_logs),但建立了Django能够明确解读的结构,即便项目很大,包含很多应用程序亦如此。在最里面的文件夹learning_logs中,新建一个文件,并将其命名为index.html,再在这个文件中编写如下代码:
<p>Learning Log</p> <p>Learning Log helps you keep track of your learning, for any topic you're learning about. </p>
这个文件非常简单。对于不熟悉HTML的读者,这里解释一下:
标签
<p></p>
标识段落;标签<p>
指出了段落的开头位置,而标签</p>
指出了段落的结束位置。这里定义了两个段落:第一个充当标题,第二个阐述了用户可使用“学习笔记”来做什么。
现在,如果你请求这个项目的基础URL——http://localhost:8000/,将看到刚才创建的网页,而不是默认的Django网页。Django接受请求的URL,发现该URL与模式r'^$'
匹配,因此调用函数views.index(),这将使用index.html包含的模板来渲染网页,结果如下图所示。
创建网页的过程看起来可能很复杂,但将URL、视图和模板分离的效果实际上很好。这让我们能够分别考虑项目的不同方面,且在项目很大时,让各个参与者可专注于其最擅长的方面。例如,数据库专家可专注于模型,程序员可专注于视图代码,而Web设计人员可专注于模板。
动手试一试
18-5 膳食规划程序:
假设你要创建一个应用程序,帮助用户规划一周的膳食。为此,新建一个文件夹,并将其命名为meal_planner,再在这个文件夹中新建一个Django项目。接下来,新建一个名为meal_plans的应用程序,并为这个项目创建一个简单的主页。
18-6 比萨店主页:
在你为完成练习18-4而创建的项目Pizzeria中,添加一个主页。
四、创建其他网页
制定创建网页的流程后,可以开始扩充“学习笔记”项目了。我们将创建两个显示数据的网页,其中一个列出所有的主题,另一个显示特定主题的所有条目。对于每个网页,我们都将指定URL模式,编写一个视图函数,并编写一个模板。但这样做之前,我们先创建一个父模板,项目中的其他模板都将继承它。
(一)模板继承
创建网站时,几乎都有一些所有网页都将包含的元素。在这种情况下,可编写一个包含通用元素的父模板,并让每个网页都继承这个模板,而不必在每个网页中重复定义这些通用元素。这种方法能让你专注于开发每个网页的独特方面,还能让修改项目的整体外观容易得多。
1.父模板
我们首先来创建一个名为base.html的模板,并将其存储在index.html所在的目录中。这个文件包含所有页面都有的元素;其他的模板都继承base.html。当前,所有页面都包含的元素只有顶端的标题。我们将在每个页面中包含这个模板,因此我们将这个标题设置为到主页的链接:
<p> <a href=" {% url 'learning_logs:index' %} ">Learning Log</a> ➊ </p> {% block content %} {% endblock content %}❷
这个文件的第一部分创建一个包含项目名的段落,该段落也是一个到主页的链接。为创建链接,我们使用了一个模板标签,它是用大括号和百分号({ % % })
表示的。模板标签是一小段代码,生成要在网页中显示的信息。在这个实例中,模板标签{ % url 'learning_logs:index' % }
生成一个URL,该URL与learning_logs/urls.py中定义的名为index的URL模式匹配(见❶)。在这个示例中,learning_logs是一个命名空间,而index是该命名空间中一个名称独特的URL模式。
在简单的HTML页面中,链接是使用锚标签定义的:
<a href="link_url">link text</a>
让模板标签来生成URL,可让链接保持最新容易得多。要修改项目中的URL,只需修改urls.py中的URL模式,这样网页被请求时,Django将自动插入修改后的URL。在我们的项目中,每个网页都将继承base.html,因此从现在开始,每个网页都包含到主页的链接。
在❶处,我们插入了一对块标签。这个块名为content,是一个占位符,其中包含的信息将由子模板指定。
子模板并非必须定义父模板中的每个块,因此在父模板中,可使用任意多个块来预留空间,而子模板可根据需要定义相应数量的块。
注意 在Python代码中,我们几乎总是缩进四个空格。相比于Python文件,模板文件的缩进层级更多,因此每个层级通常只缩进两个空格。
2.子模板
现在需要重新编写index.html,使其继承base.html,如下所示:
{% extends "learning_logs/base.html" %}➊ {% block content %} ❷ <p>Learning Log helps you keep track of your learning, for any topic you're learning about. </p> {% endblock content %}❸
如果将这些代码与原来的index.html进行比较,可发现我们将标题Learning Log替换成了从父模板那里继承的代码(见❶)。子模板的第一行必须包含标签{ % extends % }
,让Django知道它继承了哪个父模板。文件base.html位于文件夹learning_logs中,因此父模板路径中包含learning_logs。这行代码导入模板base.html的所有内容,让index.html能够指定要在content块预留的空间中添加的内容。
在❷处,我们插入了一个名为content的{ % block % }
标签,以定义content块。不是从父模板继承的内容都包含在content块中,在这里是一个描述项目“学习笔记”的段落。在❸处,我们使用标签{ % endblock content % }
指出了内容定义的结束位置。
模板继承的优点开始显现出来了:在子模板中,只需包含当前网页特有的内容。这不仅简化了每个模板,还使得网站修改起来容易得多。要修改很多网页都包含的元素,只需在父模板中修改该元素,你所做的修改将传导到继承该父模板的每个页面。在包含数十乃至数百个网页的项目中,这种结构使得网站改进起来容易而且快捷得多。
注意 在大型项目中,通常有一个用于整个网站的父模板——base.html,且网站的每个主要部分都有一个父模板。每个部分的父模板都继承base.html,而网站的每个网页都继承相应部分的父模板。这让你能够轻松地修改整个网站的外观、网站任何一部分的外观以及任何一个网页的外观。这种配置提供了一种效率极高的工作方式,让你乐意不断地去改进网站。
(二)显示所有主题的页面
有了高效的网页创建方法,就能专注于另外两个网页了:显示全部主题的网页以及显示特定主题中条目的网页。所有主题页面显示用户创建的所有主题,它是第一个需要使用数据的网页。
1.URL模式
首先,我们来定义显示所有主题的页面的URL。通常,使用一个简单的URL片段来指出网页显示的信息;我们将使用单词topics,因此URLhttp://localhost:8000/topics/将返回显示所有主题的页面。下面演示了该如何修改learning_logs/urls.py:
"""定义learning_ logs的URL模式""" from django.urls import path, include, re_path from . import views urlpatterns = [ # 主页 # url(r'^$', views.index, name='index'), re_path('^$', views.index, name='index'), #url(r'^topics/$',views.topics,name='topics'), path('topics/',views.topics,name='topics'),❶ ] app_name = 'learning_logs'
我们只是在用于主页URL的正则表达式中添加了topics/(见❶)。Django检查请求的URL时,这个模式与这样的URL匹配:基础URL后面跟着topics。可以在末尾包含斜杠,也可以省略它,但单词topics后面不能有任何东西,否则就与该模式不匹配。其URL与该模式匹配的请求都将交给views.py中的函数topics()进行处理。
2.视图
函数topics()需要从数据库中获取一些数据,并将其发送给模板。我们需要在views.py中添加的代码如下:
from django.shortcuts import render from .models import Topic ➊ def index(request): -- snip-- def topics(request):❷ """ 显示所有的主题 """ topics = Topic.objects.order_by('date_added')❸ context = {'topics': topics} ❹ return render(request,'learning_logs/topics.html', context)❺
我们首先导入了与所需数据相关联的模型(见❶)。函数topics()包含一个形参:Django从服务器那里收到的request对象(见❷)。在❸处,我们查询数据库——请求提供Topic对象,并按属性date_added对它们进行排序。我们将返回的查询集存储在topics中。
在❹处,我们定义了一个将要发送给模板的上下文。上下文是一个字典,其中的键是我们将在模板中用来访问数据的名称,而值是我们要发送给模板的数据。在这里,只有一个键—值对,它包含我们将在网页中显示的一组主题。创建使用数据的网页时,除对象request和模板的路径外,我们还将变量context传递给render()(见❺)。
3.模板
显示所有主题的页面的模板接受字典context,以便能够使用topics()提供的数据。请创建一个文件,将其命名为topics.html,并存储到index.html所在的目录中。下面演示了如何在这个模板中显示主题:
{% extends "learning_logs/base.html" %} {% block content %} <p>Topics</p> <ul>➊ {% for topic in topics %}❷ <li>{{ topic }}</li>❸ {% empty %}❹ <li>No topics have been added yet. </1i> {% endfor %}❺ </ul>❻ {% endblock content %}
就像模板index.html一样,我们首先使用标签{ % extends % }
来继承base.html,再开始定义content块。这个网页的主体是一个项目列表,其中列出了用户输入的主题。在标准HTML中,项目列表被称为无序列表,用标签<ul></ul>
表示。包含所有主题的项目列表始于❶处。
在❷处,我们使用了一个相当于for循环的模板标签,它遍历字典context中的列表topics。模板中使用的代码与Python代码存在一些重要差别:Python使用缩进来指出哪些代码行是for循环的组成部分,而在模板中,每个for循环都必须使用{ % endfor %}
标签来显式地指出其结束位置。因此在模板中,循环类似于下面这样:
{% foritem in list %} do something with each item {% endfor %}
在循环中,我们要将每个主题转换为一个项目列表项。要在模板中打印变量,需要将变量名用双花括号括起来。每次循环时,❸处的代码{ { topic } }
都被替换为topic的当前值。这些花括号不会出现在网页中,它们只是用于告诉Django我们使用了一个模板变量。HTML标签<li></li>
表示一个项目列表项,在标签对<ul></ul>
内部,位于标签<li>
和</li>
之间的内容都是一个项目列表项。
在❹处,我们使用了模板标签{ % empty % }
,它告诉Django在列表topics为空时该怎么办:这里是打印一条消息,告诉用户还没有添加任何主题。最后两行分别结束for循环(见❺)和项目列表(见❻)。
现在需要修改父模板,使其包含到显示所有主题的页面的链接:
我们在到主页的链接后面添加了一个连字符(见❶),然后添加了一个到显示所有主题的页面的链接——使用的也是模板标签url(见❷)。这一行让Django生成一个链接,它与learning_logs/ urls.py中名为topics的URL模式匹配。
现在如果你刷新浏览器中的主页,将看到链接Topics。单击这个链接,将看到类似于图18-4所示的网页。
(三)显示特定主题的页面
接下来,我们需要创建一个专注于特定主题的页面——显示该主题的名称及该主题的所有条目。同样,我们将定义一个新的URL模式,编写一个视图并创建一个模板。我们还将修改显示所有主题的网页,让每个项目列表项都是一个链接,单击它将显示相应主题的所有条目。
1.URL模式
显示特定主题的页面的URL模式与前面的所有URL模式都稍有不同,因为它将使用主题的id属性来指出请求的是哪个主题。例如,如果用户要查看主题Chess(其id为1)的详细页面,URL将为http://localhost:8000/topics/1/。下面是与这个URL匹配的模式,它包含在learning_logs/urls.py中:
django1.11改法
Django2.0改法:
我们来详细研究这个URL模式中的正则表达式——r'^topics/(?P<topic_id>d+)/$'
。r让Django将这个字符串视为原始字符串,并指出正则表达式包含在引号内。这个表达式的第二部分(/(?P<topic_id>d+)/
)与包含在两个斜杠内的整数匹配,并将这个整数存储在一个名为topic_id的实参中。这部分表达式两边的括号捕获URL中的值;?P<topic_id>
将匹配的值存储到topic_id中;而表达式d+与包含在两个斜杆内的任何数字都匹配,不管这个数字为多少位。
发现URL与这个模式匹配时,Django将调用视图函数topic(),并将存储在topic_id中的值作为实参传递给它。在这个函数中,我们将使用topic_id的值来获取相应的主题。
2.视图
函数topic()需要从数据库中获取指定的主题以及与之相关联的所有条目,如下所示:
views.py
--snip-- def topic(request,topic_id): ➊ """显示单个主题及其所有的条目""" topic = Topic.objects.get(id=topic_id)❷ entries = topic.entry_set. order_by('-date_added')❸ context = {'topic': topic, 'entries': entries} ❹ return render(request,'learning_logs/topic.html', context)❺
这是第一个除request对象外还包含另一个形参的视图函数。这个函数接受正则表达式(?P<topic_id>d+
)捕获的值,并将其存储到topic_id中(见❶)。在❷处,我们使用get()来获取指定的主题,就像前面在Django shell中所做的那样。在❸处,我们获取与该主题相关联的条目,并将它们按date_added排序:date_added前面的减号指定按降序排列,即先显示最近的条目。我们将主题和条目都存储在字典context中(见❹),再将这个字典发送给模板topic.html(见❺)。
注意 ❷处和❸处的代码被称为查询,因为它们向数据库查询特定的信息。在自己的项目中编写这样的查询时,先在Django shell中进行尝试大有裨益。相比于编写视图和模板,再在浏览器中检查结果,在shell中执行代码可更快地获得反馈。
3.模板
这个模板需要显示主题的名称和条目的内容;如果当前主题不包含任何条目,我们还需向用户指出这一点:
topic.html
{% extends 'learning_logs/base.html' %} {% block content %} <p>Topic: {{ topic }}</p> ➊ <p>Entries:</p> <ul>❷ {% for entry in entries %}❸ <li> <p>{{ entry.date_added|date:'M d, Y H:i'}}</p>❹ <!--其中的'|'表示模板过滤器,过滤器date:指定格式显示日期--> <p>{{ entry.text|linebreaks }}</p> ❺ <!--过滤器linebreaks将包含换行符的长条目转换成浏览器能识别的格式--></li> {% empty %}❻ <li> There are no entries for this topic yet. </1i> {% endfor %} </ul> {% endblock content %}
像这个项目的其他页面一样,这里也继承了base.html。接下来,我们显示当前的主题(见❶),它存储在模板变量{ { topic } }
中。为什么可以使用变量topic呢?因为它包含在字典context中。接下来,我们开始定义一个显示每个条目的项目列表(见❷),并像前面显示所有主题一样遍历条目(见❸)。
每个项目列表项都将列出两项信息:条目的时间戳和完整的文本。为列出时间戳(见❹),我们显示属性date_added的值。在Django模板中,竖线(|)表示模板过滤器——对模板变量的值进行修改的函数。过滤器date: 'M d, Y H:i'
以这样的格式显示时间戳:January 1, 2015 23:00。接下来的一行显示text的完整值,而不仅仅是entry的前50个字符。过滤器linebreaks(见❺)将包含换行符的长条目转换为浏览器能够理解的格式,以免显示为一个不间断的文本块。在❻处,我们使用模板标签{ % empty % }
打印一条消息,告诉用户当前主题还没有条目。
4.将显示所有主题的页面中的每个主题都设置为链接
在浏览器中查看显示特定主题的页面前,我们需要修改模板topics.html,让每个主题都链接到相应的网页,如下所示:
--snip-- {% for topic in topics %} <li> <a href=" {% url 'learning_logs:topic' topic.id %}">{{ topic }} </a> </1i> {% empty %} --snip--
我们使用模板标签url根据learning_logs中名为topic的URL模式来生成合适的链接。这个URL模式要求提供实参topic_id,因此我们在模板标签url中添加了属性topic.id。现在,主题列表中的每个主题都是一个链接,链接到显示相应主题的页面,如http://localhost:8000/topics/1/。
如果你刷新显示所有主题的页面,再单击其中的一个主题,将看到类似于下图所示的页面。
动手试一试
18-8 比萨店页面:
在练习18-6中开发的项目Pizzeria中添加一个页面,它显示供应的比萨的名称。然后,将每个比萨名称都设置成一个链接,单击这种链接将显示一个页面,其中列出了相应比萨的配料。请务必使用模板继承来高效地创建页面。
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