Django基礎概念和MVT架構(一)

1.1Django簡介

Django簡介

• Django : 發音為 [ `dʒæŋɡəʊ ]. 名稱來源於比利時爵士音樂家 Django Reinhardt
• Python 語言寫的開源web開發框架, 發布於2005年7月.
• Django 的主要目的是簡便、快速的開發數據庫驅動的網站.
• Django 強調代碼復用, 多個組件可以很方便的以 “插件”形式服務於整個框架. 有許多功能強大的第三方插件.
• Django 遵循MVC設計模式. 但是有一個專有名詞 ：MVT  

MVC介紹

• MVC 全拼為Model-View-Controller
• MVC 核心思想 : 解耦
  • 讓不同的模塊之間降低耦合, 增強代碼的可擴展性和可移植性, 實現更好的向后續版本的兼容
  • 開發原則 : 高內聚, 低耦合
• MVC 解析
  • M全拼為Model, 主要封裝對數據庫層的訪問, 內嵌ORM框架, 實現面向對象的編程來操作數據庫.
  • V全拼為View, 用於封裝結果, 內嵌了模板引擎, 實現動態展示數據.
  • C全拼為Controller, 用於接收GET或POST請求, 處理業務邏輯, 與Model和View交互, 返回結果.
• 當前主流的開發語言如 Java、PHP、Python、... 中都有MVC設計模式.

  MVT介紹

  • MVT 全拼為Model-View-Template
  • MVT 核心思想 : 解耦
  • MVT 解析
    • M (模型)全拼為Model, 與MVC中的M功能相同, 負責數據處理, 內嵌了ORM框架.
    • V (視圖)全拼為View, 與MVC中的C功能相同, 接收HttpRequest, 業務處理，返回HttpResponse.
    • T (模板)全拼為Template, 與MVC中的V功能相同, 負責封裝構造要返回的html, 內嵌了模板引擎.
  • MVT和MVC 差異就在於黑箭頭標識出來的部分.

  

  總結

  學習 Django, 重點就是研究 Model-View-Template 三個模塊間如何協同工作及各自模塊的代碼如何編寫。

  補充

  設計模式

  • 設計模式：是一套被反復使用、多數人知曉的、經過分類的、代碼設計經驗的總結。
  • 使用設計模式的目的：為了代碼可重用性、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。
  • 設計模式使代碼編寫真正工程化。
  • 設計模式是軟件工程的基石脈絡，如同大廈的結構一樣。

  高內聚，低耦合

  • 耦合性：指軟件系統結構中各模塊間相互聯系緊密程度的一種度量。

    • 模塊之間聯系越緊密，其耦合性就越強，模塊的獨立性則越差。
    • 模塊間耦合高低取決於模塊間接口的復雜性、調用的方式及傳遞的信息

  • 內聚性：指模塊的功能強度的度量，即一個模塊內部各個元素彼此結合的緊密程度的度量。

    • 若一個模塊內各元素（語名之間、程序段之間）聯系的越緊密，則它的內聚性就越高。

1.2虛擬環境

為什么要搭建虛擬環境?

• 在開發過程中, 當需要使用python的某些工具包/框架時需要聯網安裝

  • 比如聯網安裝Django框架django1.8.2版本

    sudo pip install django==1.8.2
    

• 提示：使用如上命令, 會將django1.8.2安裝到/usr/local/lib/python版本/dist-packages路徑下
• 問題 : 如果在一台電腦上, 想開發多個不同的項目, 需要用到同一個包的不同版本, 如果使用上面的命令, 在同一個目錄下安裝或者更新, 新版本會覆蓋以前的版本, 其它的項目就無法運行了.
• 解決方案 : 虛擬環境
  • 作用 : 虛擬環境可以搭建獨立的python運行環境, 使得單個項目的運行環境與其它項目互不影響.
  • 所有的虛擬環境都位於/home/下的隱藏目錄.virtualenvs下

如何搭建虛擬環境?

• 安裝虛擬環境的命令 :

  sudo pip install virtualenv
  sudo pip install virtualenvwrapper
  

• 創建虛擬環境的命令 :

  • 提示：如果不指定python版本，默認安裝的是python2的虛擬環境

  • 在python2中，創建虛擬環境

    mkvirtualenv 虛擬環境名稱
    例 ：
    mkvirtualenv py_django
    

  • 在python3中，創建虛擬環境

    mkvirtualenv -p python3 虛擬環境名稱
    例 ：
    mkvirtualenv -p python3 py3_django

    • 提示 :

      • 創建虛擬環境需要聯網
      • 創建成功后, 會自動工作在這個虛擬環境上
      • 工作在虛擬環境上, 提示符最前面會出現 “虛擬環境名稱”

    如何使用虛擬環境?

    • 查看虛擬環境的命令 :

        workon 兩次tab鍵

      

      使用虛擬環境的命令 :

        workon 虛擬環境名稱
      
        例 ：使用python2的虛擬環境
        workon py_django
      
        例 ：使用python3的虛擬環境
        workon py3_django

      

      退出虛擬環境的命令 :

        deactivate

      

      刪除虛擬環境的命令 :

        rmvirtualenv 虛擬環境名稱
      
        例 ：刪除虛擬環境py3_django
      
        先退出：deactivate
        再刪除：rmvirtualenv py3_django

      

      如何在虛擬環境中安裝工具包?

      • python3版本下安裝django1.8.2的包 :

          pip install 包名稱
        
          例 : 安裝django1.8.2的包
          pip install django==1.8.2

        

        • 工具包安裝的位置 :

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

        • 查看虛擬環境中安裝的包 :

            pip freeze

          

1.3創建Django項目

• 在Django項目中, 項目的組織結構為 : 一個項目包含多個應用, 一個應用對應一個業務模塊.
• 示例 : 創建項目的名稱為BookManager, 創建應用名稱為Book, 完成圖書信息的維護.
• 提示 : 在當前用戶的某個目錄下創建項目, 這樣不會發生權限問題.

創建項目

• 在~/Desktop/.../目錄下創建項目BookManager

    例 : 在桌面創建項目
    cd ~/Desktop/
  

• 創建項目的命令 ：

  • 創建好項目就可以使用PyCharm打開.

    django-admin startproject 項目名稱
    例 ：創建項目BookManager
    django-admin startproject BookManager
    

• 項目結構

• 
  • BookManager : 是與項目同名的文件, 內部包含如下項目的配置文件.
    • init.py : 是表示文件BookManager可以被當作包使用.
    • settings.py : 是項目的整體配置文件.
    • urls.py : 是項目的URL配置文件.
    • wsgi.py : 是項目與WSGI兼容的Web服務器入口.
  • manage.py : 是項目運行的入口, 指定配置文件路徑.

創建應用

• 在BookManager項目中, 創建應用Book

    cd BookManager/
    python manage.py startapp Book
  

• 項目結構

  • admin.py : 是后台的站點管理注冊文件.
  • init.py : 是表示文件Book可以被當作包使用.
  • migrations : 是做模型遷移的.
  • models.py : 是處理數據的.MVT中的M
  • tests.py : 是做測試用的.
  • views.py : 是處理業務邏輯的.MVT中的V

選取並添加對應虛擬環境下的python

• 虛擬環境py_django下的python

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

• 虛擬環境py3_django下的python

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

  

  安裝應用

• 安裝應用前安裝應用后

  測試服務器

  • 在開發階段, 為了能夠快速預覽到開發的效果, Django提供了一個純Python編寫的輕量級web服務器,
    • 僅在開發階段使用，非正式服務器
  • 運行測試服務器的命令 :

      python manage.py runserver ip:端口
    

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

  • ip和端口號可以不寫, 默認ip為127.0.0.1；端口號為8000.

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

    

    • 提示：如果項目的虛擬環境由py3_django切換到py_django時，需要同時切換測試服務器的虛擬環境到py_django

    • 輸入http://127.0.0.1:8000/即可訪問.

      • 刷新網頁就可以查看每次代碼執行效果
      • 如果增加代碼、修改代碼、刪除代碼服務器會自動重啟.

      • 按ctrl+c停止服務器

1.4模型

• 當前項目的開發, 都是數據驅動的。

• 以下為書籍信息管理的數據關系：書籍和人物是 ：一對多關系

  • 要先分析出項目中所需要的數據, 然后設計數據庫表.

  書籍信息表

  字段名	字段類型	字段說明
  id	AutoField	主鍵
  name	CharField	書名

  id	name
  1	西游記
  2	三國演義

  人物信息表

  字段名	字段類型	字段說明
  id	AutoField	主鍵
  name	CharField	人名
  gender	BooleanField	性別
  book	ForeignKey	外鍵

  id	name	gender	book
  1	孫悟空	False	西游記
  2	白骨精	True	西游記
  3	曹操	False	三國演義
  4	貂蟬	True	三國演義

  使用Django進行數據庫開發的提示 ：

  • MVT設計模式中的Model, 專門負責和數據庫交互.對應(models.py)
  • 由於Model中內嵌了ORM框架, 所以不需要直接面向數據庫編程.
  • 而是定義模型類, 通過模型類和對象完成數據庫表的增刪改查.
  • ORM框架就是把數據庫表的行與相應的對象建立關聯, 互相轉換.使得數據庫的操作面向對象.

  使用Django進行數據庫開發的步驟 ：

  1. 定義模型類
  2. 模型遷移
  3. 操作數據庫

  1. 定義模型類

  • 根據書籍表結構設計模型類:
    • 模型類：BookInfo
    • 書籍名稱字段：name
  • 根據人物表結構設計模型類：
    • 模型類：PeopleInfo
    • 人物姓名字段：name
    • 人物性別字段：gender
    • 外鍵約束：book
      • 外鍵要指定所屬的模型類 book = models.ForeignKey(BookInfo)
  • 說明 :
    • 書籍-人物的關系為一對多. 一本書中可以有多個英雄.
    • 不需要定義主鍵字段, 在生成表時會自動添加, 並且值為自增長.

  • 根據數據庫表的設計

    • 在models.py中定義模型類,繼承自models.Model

      from django.db import models # 准備書籍列表信息的模型類 class BookInfo(models.Model): # 創建字段，字段類型... name = models.CharField(max_length=10) # 准備人物列表信息的模型類 class PeopleInfo(models.Model): name = models.CharField(max_length=10) gender = models.BooleanField() # 外鍵約束：人物屬於哪本書 book = models.ForeignKey(BookInfo) # 模型類准備好之后，需要創建和執行遷移＝＝建表 

  2. 模型遷移 （建表）

  • 遷移由兩步完成 :

    • 生成遷移文件：根據模型類生成創建表的語句

      python manage.py makemigrations
      

    • 執行遷移：根據第一步生成的語句在數據庫中創建表

      python manage.py migrate
      

  • 遷移前

  • 遷移后

  • 

    • 提示：默認采用sqlite3數據庫來存儲數據

    3. 操作數據庫

    • 通過模型類和對象完成數據庫表的增刪改查.
    • 進入項目的shell, 進行簡單的增刪改查 API操作.
      • 按ctrl+d或輸入quit()可以退出shell.

        python manage.py shell
        

    • 測試增刪改查 API操作

        # 引入應用中的模型類 from Book.models import * # 創建書籍模型對象 book = BookInfo() # 新增記錄 book.name = 'xiyouji' # 保存記錄 book.save() # 查詢記錄 BookInfo.objects.all() # 刪除記錄 : 再查詢時,表里數據為空 book.delete() # 創建人物模型對象 people = PeopleInfo() people.name = 'sunwukong' people.gender = True people.book = book people.save() # 外鍵查詢 : 查詢書里面保存的人物信息(peopleinfo_set是隱式生成的) book.peopleinfo_set.all() # 退出shell quit()