Django基础概念和MVT架构(一)

1.1Django简介

Django简介

• Django : 发音为 [ `dʒæŋɡəʊ ]. 名称来源于比利时爵士音乐家 Django Reinhardt
• Python 语言写的开源web开发框架, 发布于2005年7月.
• Django 的主要目的是简便、快速的开发数据库驱动的网站.
• Django 强调代码复用, 多个组件可以很方便的以 “插件”形式服务于整个框架. 有许多功能强大的第三方插件.
• Django 遵循MVC设计模式. 但是有一个专有名词 ：MVT  

MVC介绍

• MVC 全拼为Model-View-Controller
• MVC 核心思想 : 解耦
  • 让不同的模块之间降低耦合, 增强代码的可扩展性和可移植性, 实现更好的向后续版本的兼容
  • 开发原则 : 高内聚, 低耦合
• MVC 解析
  • M全拼为Model, 主要封装对数据库层的访问, 内嵌ORM框架, 实现面向对象的编程来操作数据库.
  • V全拼为View, 用于封装结果, 内嵌了模板引擎, 实现动态展示数据.
  • C全拼为Controller, 用于接收GET或POST请求, 处理业务逻辑, 与Model和View交互, 返回结果.
• 当前主流的开发语言如 Java、PHP、Python、... 中都有MVC设计模式.

  MVT介绍

  • MVT 全拼为Model-View-Template
  • MVT 核心思想 : 解耦
  • MVT 解析
    • M (模型)全拼为Model, 与MVC中的M功能相同, 负责数据处理, 内嵌了ORM框架.
    • V (视图)全拼为View, 与MVC中的C功能相同, 接收HttpRequest, 业务处理，返回HttpResponse.
    • T (模板)全拼为Template, 与MVC中的V功能相同, 负责封装构造要返回的html, 内嵌了模板引擎.
  • MVT和MVC 差异就在于黑箭头标识出来的部分.

  

  总结

  学习 Django, 重点就是研究 Model-View-Template 三个模块间如何协同工作及各自模块的代码如何编写。

  补充

  设计模式

  • 设计模式：是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。
  • 使用设计模式的目的：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。
  • 设计模式使代码编写真正工程化。
  • 设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。

  高内聚，低耦合

  • 耦合性：指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量。

    • 模块之间联系越紧密，其耦合性就越强，模块的独立性则越差。
    • 模块间耦合高低取决于模块间接口的复杂性、调用的方式及传递的信息

  • 内聚性：指模块的功能强度的度量，即一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度的度量。

    • 若一个模块内各元素（语名之间、程序段之间）联系的越紧密，则它的内聚性就越高。

1.2虚拟环境

为什么要搭建虚拟环境?

• 在开发过程中, 当需要使用python的某些工具包/框架时需要联网安装

  • 比如联网安装Django框架django1.8.2版本

    sudo pip install django==1.8.2
    

• 提示：使用如上命令, 会将django1.8.2安装到/usr/local/lib/python版本/dist-packages路径下
• 问题 : 如果在一台电脑上, 想开发多个不同的项目, 需要用到同一个包的不同版本, 如果使用上面的命令, 在同一个目录下安装或者更新, 新版本会覆盖以前的版本, 其它的项目就无法运行了.
• 解决方案 : 虚拟环境
  • 作用 : 虚拟环境可以搭建独立的python运行环境, 使得单个项目的运行环境与其它项目互不影响.
  • 所有的虚拟环境都位于/home/下的隐藏目录.virtualenvs下

如何搭建虚拟环境?

• 安装虚拟环境的命令 :

  sudo pip install virtualenv
  sudo pip install virtualenvwrapper
  

• 创建虚拟环境的命令 :

  • 提示：如果不指定python版本，默认安装的是python2的虚拟环境

  • 在python2中，创建虚拟环境

    mkvirtualenv 虚拟环境名称
    例 ：
    mkvirtualenv py_django
    

  • 在python3中，创建虚拟环境

    mkvirtualenv -p python3 虚拟环境名称
    例 ：
    mkvirtualenv -p python3 py3_django

    • 提示 :

      • 创建虚拟环境需要联网
      • 创建成功后, 会自动工作在这个虚拟环境上
      • 工作在虚拟环境上, 提示符最前面会出现 “虚拟环境名称”

    如何使用虚拟环境?

    • 查看虚拟环境的命令 :

        workon 两次tab键

      

      使用虚拟环境的命令 :

        workon 虚拟环境名称
      
        例 ：使用python2的虚拟环境
        workon py_django
      
        例 ：使用python3的虚拟环境
        workon py3_django

      

      退出虚拟环境的命令 :

        deactivate

      

      删除虚拟环境的命令 :

        rmvirtualenv 虚拟环境名称
      
        例 ：删除虚拟环境py3_django
      
        先退出：deactivate
        再删除：rmvirtualenv py3_django

      

      如何在虚拟环境中安装工具包?

      • python3版本下安装django1.8.2的包 :

          pip install 包名称
        
          例 : 安装django1.8.2的包
          pip install django==1.8.2

        

        • 工具包安装的位置 :

          • python2版本下：
            • ~/.virtualenvs/py_django/lib/python2.7/site-packages/
          • python3版本下：
            • ~/.virtualenvs/py3_django/lib/python3.5/site-packages

        • 查看虚拟环境中安装的包 :

            pip freeze

          

1.3创建Django项目

• 在Django项目中, 项目的组织结构为 : 一个项目包含多个应用, 一个应用对应一个业务模块.
• 示例 : 创建项目的名称为BookManager, 创建应用名称为Book, 完成图书信息的维护.
• 提示 : 在当前用户的某个目录下创建项目, 这样不会发生权限问题.

创建项目

• 在~/Desktop/.../目录下创建项目BookManager

    例 : 在桌面创建项目
    cd ~/Desktop/
  

• 创建项目的命令 ：

  • 创建好项目就可以使用PyCharm打开.

    django-admin startproject 项目名称
    例 ：创建项目BookManager
    django-admin startproject BookManager
    

• 项目结构

• 
  • BookManager : 是与项目同名的文件, 内部包含如下项目的配置文件.
    • init.py : 是表示文件BookManager可以被当作包使用.
    • settings.py : 是项目的整体配置文件.
    • urls.py : 是项目的URL配置文件.
    • wsgi.py : 是项目与WSGI兼容的Web服务器入口.
  • manage.py : 是项目运行的入口, 指定配置文件路径.

创建应用

• 在BookManager项目中, 创建应用Book

    cd BookManager/
    python manage.py startapp Book
  

• 项目结构

  • admin.py : 是后台的站点管理注册文件.
  • init.py : 是表示文件Book可以被当作包使用.
  • migrations : 是做模型迁移的.
  • models.py : 是处理数据的.MVT中的M
  • tests.py : 是做测试用的.
  • views.py : 是处理业务逻辑的.MVT中的V

选取并添加对应虚拟环境下的python

• 虚拟环境py_django下的python

    which python
  
    结果：
    /home/python/.virtualenvs/py_django/bin/python
  

• 虚拟环境py3_django下的python

    which python
  
    结果：
    /home/python/.virtualenvs/py3_django/bin/python

  

  安装应用

• 安装应用前安装应用后

  测试服务器

  • 在开发阶段, 为了能够快速预览到开发的效果, Django提供了一个纯Python编写的轻量级web服务器,
    • 仅在开发阶段使用，非正式服务器
  • 运行测试服务器的命令 :

      python manage.py runserver ip:端口
    

      python manage.py runserver 172.16.21.25:8001
      对应：
      http://172.16.21.25:8001/
    

  • ip和端口号可以不写, 默认ip为127.0.0.1；端口号为8000.

      python manage.py runserver
      对应：
      http://127.0.0.1:8000/

    

    • 提示：如果项目的虚拟环境由py3_django切换到py_django时，需要同时切换测试服务器的虚拟环境到py_django

    • 输入http://127.0.0.1:8000/即可访问.

      • 刷新网页就可以查看每次代码执行效果
      • 如果增加代码、修改代码、删除代码服务器会自动重启.

      • 按ctrl+c停止服务器

1.4模型

• 当前项目的开发, 都是数据驱动的。

• 以下为书籍信息管理的数据关系：书籍和人物是 ：一对多关系

  • 要先分析出项目中所需要的数据, 然后设计数据库表.

  书籍信息表

  字段名	字段类型	字段说明
  id	AutoField	主键
  name	CharField	书名

  id	name
  1	西游记
  2	三国演义

  人物信息表

  字段名	字段类型	字段说明
  id	AutoField	主键
  name	CharField	人名
  gender	BooleanField	性别
  book	ForeignKey	外键

  id	name	gender	book
  1	孙悟空	False	西游记
  2	白骨精	True	西游记
  3	曹操	False	三国演义
  4	貂蝉	True	三国演义

  使用Django进行数据库开发的提示 ：

  • MVT设计模式中的Model, 专门负责和数据库交互.对应(models.py)
  • 由于Model中内嵌了ORM框架, 所以不需要直接面向数据库编程.
  • 而是定义模型类, 通过模型类和对象完成数据库表的增删改查.
  • ORM框架就是把数据库表的行与相应的对象建立关联, 互相转换.使得数据库的操作面向对象.

  使用Django进行数据库开发的步骤 ：

  1. 定义模型类
  2. 模型迁移
  3. 操作数据库

  1. 定义模型类

  • 根据书籍表结构设计模型类:
    • 模型类：BookInfo
    • 书籍名称字段：name
  • 根据人物表结构设计模型类：
    • 模型类：PeopleInfo
    • 人物姓名字段：name
    • 人物性别字段：gender
    • 外键约束：book
      • 外键要指定所属的模型类 book = models.ForeignKey(BookInfo)
  • 说明 :
    • 书籍-人物的关系为一对多. 一本书中可以有多个英雄.
    • 不需要定义主键字段, 在生成表时会自动添加, 并且值为自增长.

  • 根据数据库表的设计

    • 在models.py中定义模型类,继承自models.Model

      from django.db import models # 准备书籍列表信息的模型类 class BookInfo(models.Model): # 创建字段，字段类型... name = models.CharField(max_length=10) # 准备人物列表信息的模型类 class PeopleInfo(models.Model): name = models.CharField(max_length=10) gender = models.BooleanField() # 外键约束：人物属于哪本书 book = models.ForeignKey(BookInfo) # 模型类准备好之后，需要创建和执行迁移＝＝建表 

  2. 模型迁移 （建表）

  • 迁移由两步完成 :

    • 生成迁移文件：根据模型类生成创建表的语句

      python manage.py makemigrations
      

    • 执行迁移：根据第一步生成的语句在数据库中创建表

      python manage.py migrate
      

  • 迁移前

  • 迁移后

  • 

    • 提示：默认采用sqlite3数据库来存储数据

    3. 操作数据库

    • 通过模型类和对象完成数据库表的增删改查.
    • 进入项目的shell, 进行简单的增删改查 API操作.
      • 按ctrl+d或输入quit()可以退出shell.

        python manage.py shell
        

    • 测试增删改查 API操作

        # 引入应用中的模型类 from Book.models import * # 创建书籍模型对象 book = BookInfo() # 新增记录 book.name = 'xiyouji' # 保存记录 book.save() # 查询记录 BookInfo.objects.all() # 删除记录 : 再查询时,表里数据为空 book.delete() # 创建人物模型对象 people = PeopleInfo() people.name = 'sunwukong' people.gender = True people.book = book people.save() # 外键查询 : 查询书里面保存的人物信息(peopleinfo_set是隐式生成的) book.peopleinfo_set.all() # 退出shell quit()