Django入门简介

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1.1 了解Django

Django是Python代码所编写开源Web框架，它具有完整的架站能力，通过该框架可以通过较少的代码片段和较为轻松的方式搭建Web应用

1.1.1 Django发展历史和版本

Django是一个用Python开发的框架，它问世于2003年，在2006年加入了BSD许可证（使用了BSD许可证，意味着开发者可以对软件进行任意处理，只需要在软件中注明其是来自哪里的项目即可），Django成为了开源的Web应用框架。

Django具备以下特点：
1.功能完善，易上手，开发速度快，安全性强。
2.有完善的在线文档。
3.其模式自带数据库ORM（Object-Relation Mapping，对象映射）组件，使得开发者无需学习其他数据库访问技术（如SQL Alchemy等）。
4.可以使用正则表达式管理路由映射，方便灵活。

Python语言发展到今天，经历了十几个版本。Django除版本多之外，还存在与Python兼容的问题。

LTS是长期支持(Long Term Support)的缩写，是官方长期维护的稳定版本，生产环境建议使用LTS版本，最好最好最好不要尝试其他小更新小修补的版本，LTS通常是2年内的单数年4月份更新一次，单次版本维护时间通常是3年；

1.1.2 MVC与MTV模式

目前的主流Web框架，基本上都使用MVC模式来开发Web应用。使用MVC模式最大的优点是可以降低系统各模块间的耦合度。

1. MVC模式的3个层次
   MVC模式把Web应用开发分为以下3个层次：
   模式（Model）：负责处理各个功能的实现（如增加、修改和删除功能）。其中包含模式实体类和业务处理类。
   视图（View）：负责页面的显示和用户的交互。包含HTML、CSS、JavaScript组成的各种页面。
   控制器（controller）：用于将用户请求转发给相应的模式进行处理，并根据模型的处理结果向用户提供相应的响应。
   

2. MVC模式的处理流程
   用户在视图提供的界面上发出请求，视图把请求转发给控制器，控制器调用相应的模型来处理用户请求，模型进行相应的业务逻辑处理，并返回数据。最后控制器调用相应的视图来显示模型返回的数据。

3. MTV模式简介
   Django对传统的MVC模式进行了修改，修改后的模式称为MTV模式。MTV模式也是三个层次：
   M：模型（Model），负责业务对象和数据库的关系映射（ORM）。
   T：模版（Template），负责页面的显示和用户的交互。
   V ：视图（View），负责业务逻辑，并在适当的时候调用Model和Template。
   除以上三个层次之外，还包含一个URL分发器，其作用是将一个个URL的页面请求分发给不同的View进行处理。View再调用相应的Model和Template。这里URL分发器和View共同充当了控制器（Controller）。
   
   为了更加清晰地解释Django中的MTV模式，可以将Django中的各个文件对应到传统的MVC模式中来进行对比，比如，路由文件urls.py和视图文件views.py对应控制器，templates目录下的所有文件对应视图。

1.2 安装Django

Django的版本比较多，与Python之间存在较多的兼容性。有些Web应用在“Django2.2+Python3.6”环境下开发，有些在“Django3.1+Python3.7”环境下开发。如果在一台主机上需要同时安装这两个版本，就需要很繁琐的转换，状况百出。这里就推荐使用Python虚拟环境来解决。

1.2.1 安装Python虚拟环境

Python虚拟环境可以让每一个Python应用单独使用一个Python环境。这样做的好处：既不会影响Python环境，也不会影响其他系统环境。

1.安装虚拟环境包
Virtualenv是目前最流行的Python虚拟环境配置工具，它支持Python2和Python3，还可以为每个虚拟环境指定Python解释器。其使用命令如下：

 pip install virtualenv

2.创建虚拟环境
（1）在指定的路径下面创建virtualenv目录，用来创建虚拟环境。
（2）利用命令提示符窗口进入该目录下面。
这里我的系统是Mac OS，如果是Windows电脑也可以根据自己的需要放到某个盘的某个路径下面：

$  mkdir app     # 创建文件夹app
$  cd app        # 进入该目录
$  virtualenv -m venv . # 在该路径下创建虚拟环境 （空格后面跟了“.”）

这里可以看到生成了一些文件，这样就代表着创建成功，接下来我们就可以去激活虚拟环境。

3.激活虚拟环境和退出虚拟环境
（1）激活虚拟环境

$ cd bin
$ activate    # Windows激活虚拟环境
$ source activate # Mac OS激活虚拟环境
$ deactivate  # 关闭虚拟环境 

1.2.2 安装Django

这里我的本地开发环境是：Mac OS，Python3.9，Django3.1.5，开发工具是VS Code，其他在Windows和Linux平台上开发的区别不会太大。
（1）安装Django3.1.5版本（具体版本也可以根据自己的Python版本决定）

pip install Django==3.1.5   # 安装指定版本

（2）安装成功
如果下载比较慢（报错：Read timed out），可以考虑换源，这里举个例子（其他的也可以搜到）：

阿里云 http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
中国科技大学 https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
豆瓣(douban) http://pypi.douban.com/simple/
清华大学 https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
中国科学技术大学 http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

(3) 解决超时问题
这里有两种换源方式：

$ # 1.永久换源
$ pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/  
$ # 2.临时换源
$ pip install Django==3.1.5 -i  https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

最后更新完了之后可以升级pip最新版本试试速度：

$ pip install pip -U

（4）验证Django安装成功

$ python -m django --version

如果返回了版本信息，就代表安装成功了。

1.3 利用VS Code进行Django开发

Visual Studio Code（VS Code）是一款轻量级的代码编辑器，主流的操作系统都支持，语法高亮、代码补全、自定义热键、括号匹配、代码片段（总之比较全面）它的插件也非常丰富，缺啥补啥。

1.3.1 设置中文界面

VS Code的下载及其安装这里不再赘述，推荐官网下载，别的渠道并不推荐。默认为英文界面，这里安装中文插件：

安装完成后重启VS Code即可，同时得到了中文界面。

1.3.2 安装Python插件

VS Code中的插件非常多，其中的一些插件可以帮助我们快速完成项目，为了能在VS Code中正常运行Python，需要安装一个Python插件；在VS Code界面中选择扩展按钮，搜索“python”，点击安装就可以使用了。

1.3.3 安装Django插件

和上面安装Python插件的方式相同，安装django插件。

1.4 开发自己的第一个Django应用

前面的准备工作已经全部完善了，接下来开发第一个Django应用。

1.4.1 创建项目

这里我们在虚拟环境中创建项目，如果忘记了虚拟环境所在的路径或者关闭了虚拟环境，可以返回前面1.2环节再去看看。

这样就可以看到一个django项目已经创建完成，我们也可以看看它生成了哪些文件，通过命令：tree 就可以列出文件包含关系，也可以直接打开文件所在路径，进行查看每个文件中包含的内容。

名称	含义
myshop	根目录。与django无关，可以任意命名
manage.py	一个命令行实用程序，可以通过命令行的方式与Django 项目进行交互
myshop	项目目录（与根目录重名，所以可以修改根目录来区分）
asgi.py	与ASGI兼容的Web服务器，为项目提供服务的入口
settings.py	该项目的全局配置文件
urls.py	该项目的路由文件
wsgi.py	兼容WSGI的Web服务器，为项目提供服务的入口
__init__py	一个空文件，告诉Python该目录应被视为Python包目录
db.sqlite3	sqlite格式的数据库

1.4.2 创建应用

Django的项目已经创建好了。现在通过cd命令进入manage.py同级的目录，创建一个名为app的应用。命令如下：

$ python manage.py startapp app

应用app的目录结构如下所示：

名称	含义
app	应用目录，禁止修改该目录名称
admin.py	后台管理使用
apps.py	应用管理文件
models.py	模型文件
tests.py	测试用例
views.py	视图文件
migratiions	该目录包含了数据迁移文件，默认包含__init__.py
__init__py	一个空文件，告诉Python该目录应被视为Python包目录
db.sqlite3	sqlite格式的数据库

当创建完成之后，还需要在全局配置文件中对应用进行注册：打开“myshop/settings.py”文件，找到INSTALLED_APPS节点，增加如下加粗部分的代码。

1.4.3 处理控制器

在Django框架中，控制器主要由视图文件views.py和路由文件urls.py组成。

1.处理视图的动态逻辑
在app/views.py中输入以下代码：

from django.shortcuts import render       # 默认导入
from django.http import HttpResponse      # 倒入HttpResponse模块

# Create your views here.

def index(request):                       # 定义视图函数
    return render(request,'1/index.html') # 将渲染结果输出到index,html模板中

这里定义了视图函数index()，该函数的功能就是将渲染的结果输出到index.html模版中。
2.处理URL请求路径
在"myshop/urls.py"文件中输入以下代码：

from django.contrib import admin 
from django.urls import path,include
from app import views 

urlpatterns = [
    path('index/',views.index),  # 访问路由，制定视图函数 
    
]

在上述代码中，使用path()函数定义了路由"index/"及路由指向的视图函数index()。这样在访问"index/"路由的时候，会自动寻找app应用中的视图函数index()。

1.4.4 处理模板

在前面使用命令行创建django应用的过程中，默认是没有模板目录的（idea的创建方法是带有的），这里需要手工创建的，除此之外，还需要设置全局配置文件，这里我们展开细说。

1. 创建模版文件和模板目录
   首先，在manage.py的同级目录中创建templates目录。（目录名称可自定义但是不建议。）然后在该目录下创建一个“1”目录，用来保存模板文件，在1目录下面新建一个index.html文件，在该文件中添加一下代码：

<div style="color:red;front-size:24px;">你好,世荣 ! </div>

<script>alert('世荣的测试网页')</script>

1. 配置全局设置文件settings.py
   在创建好模板之后，还不能直接使用，需要**在全局文件中对模板目录进行注册。**打开"myshop/settings.py"文件，找到TEMPLATES选项，修改为以下代码：

'DIRS': [os.path.join(BASE_DIR,'templates')],

这行代码表示，在运行程序的时候，会在templates目录下寻找具体的模版文件，因为在代码中使用了os库，然后在settings.py文件中并没有倒入，所以会提示没有定义该库，这里我们就导入即可。

导入该库即可。

1.4.5 运行应用

至此，一个Django的demo就完成了，我们通过命令来启动一下这个测试实例：
（1）命令行启动该项目

$ python3 manage.py runserver

# 这里也可以指定IP和端口启动项目
$ python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000

（2）提示报错（解决问题）
当我们尝试启动的时候，却提示启动失败，并报错如下：

TypeError: view must be a callable or a list/tuple in the case of include().

这其实是Django的版本迭代导致的语法不兼容问题。
（3）解决方案(如果不报错请跳过该步骤)
在urls.py中引入视图函数的包，并且填写视图函数时不用单引号或者双引号。

（4）重新启动项目

（5）浏览器访问
在浏览器地址栏中输入：

http://127.0.0.1:8000/index
或者
http://localhost:8000/index

访问应用，显示我们之前写的前端代码即可代表以及运行成功。

1.5 Django项目的运行和调试

VS Code编辑器让Django项目的运行和调试都变的非常方便。（比起idea本人更喜欢用它）轻量级的工具用起来就没有那么笨重，再加上我也是个安服小子，码代码还是交给专业的人来做。

1.5.1 设置运行环境

（1）打开vs code，单击菜单“文件”—>“打开文件夹”，选择“myshop”文件夹。

（2）打开的工作界面，ctrl（command）+shift+p打开comand panel：

• Windows：
  选择python解释器(在前面创建虚拟环境的路径中选择即可激活虚拟环境)
  路径在Scripts下的python.exe文件。
• Mac OS/Linux：
  直接通过终端激活：
  

1.5.2 调试项目

当程序报错的时候，我们需要问题出在哪里了 ，这时候就需要一点调试代码的能力。VS Code提供的debug对于我来说，已经够用了。
（1）打开“app/views.py”文件，在任意一处代码的行首处单机鼠标，出现一个红点（想当如下了一个断点）

（2）在下了断点之后，按F5进行调试。当按下F5就会出现如下界面，这里选择“Django启动调试并调试Django Web应用”选项。

（3）打开浏览器访问相应的URL，会停在断点处。最终调试界面如下：

调试快捷键：

• F5：暂停/继续
• F9：换断点
• F10: 单步跳过
• F11: 单步进入
• Shift+F11:跳出

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