初识Django描述Django的工作原理

初识 Django

Django 最初被设计用于具有快速开发需求的新闻类站点，目的是要实现简单快捷的网站开发。以下内容简要介绍了如何使用 Django 实现一个数据库驱动的 Web 应用。

为了让您充分理解 Django 的工作原理，这份文档为您详细描述了相关的技术细节，不过这并不是一份入门教程或者是参考文档（我们当然也为您准备了这些）

目前的Django 最新版本为3.0.5

它的特点为：

设计模型

Django 无需数据库就可以使用，它提供了 对象关系映射器

简单的说就是用Python 代码来描述数据库结构。当然你也可以用常用的mysql来定义；

一个简明的例子：

mysite/blog/models.py

from django.db import models

class Reporter(models.Model):
    #定义标题
    full_name = models.CharField(max_length=70)
    first_name =models.CharField(max_length=30)


    def __str__(self):
        #返回一个全部名称
        return self.full_name
#文章，定义了实践，headline和内容报告
class Article(models.Model):
    pub_date = models.DateField()
    headline = models.CharField(max_length=200)
    content = models.TextField()
    reporter = models.ForeignKey(Reporter, on_delete=models.CASCADE)

    def __str__(self):
        return self.headline

应用数据模型

接下来，运行Django命令行实用程序以自动创建数据库表：

$ python manage.py makemigrations
$ python manage.py migrate

该 makemigrations 命令查找所有可用的models，为任意一个在数据库中不存在对应数据表的model创建 migrations 脚本文件。migrate 命令则运行这些 migrations 自动创建数据库表。还提供可选的  更丰富的控制模式。

享用便捷的 API

接下来，你就可以使用一套便捷而丰富的 Python API 访问你的数据。API是动态创建的，不需要代码生成：

# Import the models we created from our "news" app
>>> from news.models import Article, Reporter

# No reporters are in the system yet.
>>> Reporter.objects.all()
<QuerySet []>

# Create a new Reporter.
>>> r = Reporter(full_name='keny大成')

# Save the object into the database. You have to call save() explicitly.
>>> r.save()

# Now it has an ID.
>>> r.id
1

# Now the new reporter is in the database.
>>> Reporter.objects.all()
<QuerySet [<Reporter: John Smith>]>

# Fields are represented as attributes on the Python object.
>>> r.full_name
'keny大成'

# Django provides a rich database lookup API.
>>> Reporter.objects.get(id=1)
<Reporter: keny大成>
>>> Reporter.objects.get(full_name__startswith='keny')
<Reporter: keny大成>
>>> Reporter.objects.get(full_name__contains='大')
<Reporter: keny大成>
>>> Reporter.objects.get(id=2)
Traceback (most recent call last):
    ...
DoesNotExist: Reporter matching query does not exist.

# Create an article.
>>> from datetime import date
>>> a = Article(pub_date=date.today(), headline='Django is cool',
...     content='Yeah.', reporter=r)
>>> a.save()

# Now the article is in the database.
>>> Article.objects.all()
<QuerySet [<Article: Django is cool>]>

# Article objects get API access to related Reporter objects.
>>> r = a.reporter
>>> r.full_name
'John Smith'

# And vice versa: Reporter objects get API access to Article objects.
>>> r.article_set.all()
<QuerySet [<Article: Django is cool>]>

# The API follows relationships as far as you need, performing efficient
# JOINs for you behind the scenes.
# This finds all articles by a reporter whose name starts with "keny".
>>> Article.objects.filter(reporter__full_name__startswith='keny')
<QuerySet [<Article: Django is cool>]>

# Change an object by altering its attributes and calling save().
>>> r.full_name = '大成风清扬'
>>> r.save()

# Delete an object with delete().
>>> r.delete()

一个动态管理接口：并非徒有其表

当你的模型完成定义，Django 就会自动生成一个专业的生产级 管理接口 ——一个允许认证用户添加、更改和删除对象的 Web 站点。你只需在 admin 站点上注册你的模型即可：

mysite/news/models.py

from django.db import models

class Article(models.Model):
    pub_date = models.DateField()
    headline = models.CharField(max_length=200)
    content = models.TextField()
    reporter = models.ForeignKey(Reporter, on_delete=models.CASCADE)

mysite/news/admin.py

from django.contrib import admin

from . import models

admin.site.register(models.Article)

这样设计所遵循的理念是，站点编辑人员可以是你的员工、你的客户、或者就是你自己——而你大概不会乐意去废半天劲创建一个只有内容管理功能的后台管理界面。

创建 Django 应用的典型流程是，先建立数据模型，然后搭建管理站点，之后你的员工（或者客户）就可以向网站里填充数据了。后面我们会谈到如何展示这些数据。

规划 URLs

简洁优雅的 URL 规划对于一个高质量 Web 应用来说至关重要。Django 推崇优美的 URL 设计，所以不要把诸如 .php和  .asp 之类的冗余的后缀放到 URL 里。

为了设计你自己的 URLconf ，你需要创建一个叫做 URLconf 的 Python 模块。这是网站的目录，它包含了一张 URL 和 Python 回调函数之间的映射表。URLconf 也有利于将 Python 代码与 URL 进行解耦（译注：使各个模块分离，独立）。

下面这个 URLconf 适用于前面 Reporter/Article 的例子：

mysite/blog/urls.py

from django.urls import path

from . import views

urlpatterns = [
    path('articles/<int:year>/', views.year_archive),
    path('articles/<int:year>/<int:month>/', views.month_archive),
    path('articles/<int:year>/<int:month>/<int:pk>/', views.article_detail),
]

上述代码将 URL 路径映射到了 Python 回调函数（“视图”）。路径字符串使用参数标签从URL中“捕获”相应值。当用户请求页面时，Django 依次遍历路径，直至初次匹配到了请求的 URL。(如果无匹配项，Django 会调用 404 视图。) 这个过程非常快，因为路径在加载时就编译成了正则表达式。

一旦有 URL 路径匹配成功，Django 会调用相应的视图函数。每个视图函数会接受一个请求对象——包含请求元信息——以及在匹配式中获取的参数值。

例如，当用户请求了这样的 URL "/articles/2020/01/12323/"，Django 会调用 news.views.article_detail(request, year=2020, month=1, pk=39323)。

编写视图

视图函数的执行结果只可能有两种：返回一个包含请求页面元素的 HttpResponse 对象，或者是抛出 Http404 这类异常。至于执行过程中的其它的动作则由你决定。

通常来说，一个视图的工作就是：从参数获取数据，装载一个模板，然后将根据获取的数据对模板进行渲染。下面是一个 year_archive 的视图样例：

mysite/blog/views.py

from django.shortcuts import render

from .models import Article

def year_archive(request, year):
    a_list = Article.objects.filter(pub_date__year=year)
    context = {'year': year, 'article_list': a_list}
    return render(request, 'news/year_archive.html', context)

这个例子使用了 Django 模板系统 ，它有着很多强大的功能，而且使用起来足够简单，即使不是程序员也可轻松使用。

设计模板

上面的代码加载了 news/year_archive.html 模板。

Django 允许设置搜索模板路径，这样可以最小化模板之间的冗余。在 Django 设置中，你可以通过 DIRS 参数指定一个路径列表用于检索模板。如果第一个路径中不包含任何模板，就继续检查第二个，以此类推。

让我们假设 news/year_archive.html 模板已经找到。它看起来可能是下面这个样子：

mysite/blog/templates/blog/year_archive.html

{% extends "base.html" %}

{% block title %}Articles for {{ year }}{% endblock %}

{% block content %}
<h1>Articles for {{ year }}</h1>

{% for article in article_list %}
    <p>{{ article.headline }}</p>
    <p>By {{ article.reporter.full_name }}</p>
    <p>Published {{ article.pub_date|date:"F j, Y" }}</p>
{% endfor %}
{% endblock %}

我们看到变量都被双大括号括起来了。 {{ article.headline }} 的意思是“输出 article 的 headline 属性值”。这个“点”还有更多的用途，比如查找字典键值、查找索引和函数调用。

我们注意到 {{ article.pub_date|date:"F j, Y" }} 使用了 Unix 风格的“管道符”（“|”字符）。这是一个模板过滤器，用于过滤变量值。在这里过滤器将一个 Python datetime 对象转化为指定的格式（就像 PHP 中的日期函数那样）。

你可以将多个过滤器连在一起使用。你还可以使用你 自定义的模板过滤器 。你甚至可以自己编写 自定义的模板标签，相关的 Python 代码会在使用标签时在后台运行。

Django 使用了 ''模板继承'' 的概念。这就是 {% extends "base.html" %} 的作用。它的含义是''先加载名为 base 的模板，并且用下面的标记块对模板中定义的标记块进行填充''。简而言之，模板继承可以使模板间的冗余内容最小化：每个模板只需包含与其它文档有区别的内容。

下面是 base.html 可能的样子，它使用了 静态文件 ：

mysite/templates/base.html¶

{% load static %}
<html>
<head>
    <title>{% block title %}{% endblock %}</title>
</head>
<body>
    <img src="{% static "images/sitelogo.png" %}" alt="Logo">
    {% block content %}{% endblock %}
</body>
</html>

简而言之，它定义了这个网站的外观（利用网站的 logo），并且给子模板们挖好了可以填的”坑“。这就意味着你可以通过修改基础模板以达到重新设计网页的目的。

它还可以让你利用不同的基础模板并重用子模板创建一个网站的多个版本。通过创建不同的基础模板，Django 的创建者已经利用这一技术来创造了明显不同的手机版本的网页。

注意，你并不是非得使用 Django 的模板系统，你可以使用其它你喜欢的模板系统。尽管 Django 的模板系统与其模型层能够集成得很好，但这不意味着你必须使用它。同样，你可以不使用 Django 的数据库 API。你可以用其他的数据库抽象层，像是直接读取 XML 文件，亦或直接读取磁盘文件，你可以使用任何方式。Django 的任何组成——模型、视图和模板——都是独立的。