Django之MVC(MTV)设计模式

Django是MVC吗？

首先说说Web服务器开发领域里著名的MVC模式，所谓MVC就是把Web应用分为模型(M)，控制器(C)和视图(V)三层，他们之间以一种插件式的、松耦合的方式连接在一起，模型负责业务对象与数据库的映射(ORM)，视图负责与用户的交互(页面)，控制器接受用户的输入调用模型和视图完成用户的请求，其示意图如下所示：

Django的MTV模式本质上和MVC是一样的，也是为了各组件间保持松耦合关系，只是定义上有些许不同，Django的MTV分别是值：

M 代表模型（Model）：负责业务对象和数据库的关系映射(ORM)。

T 代表模板 (Template)：负责如何把页面展示给用户(html)。

V 代表视图（View）：负责业务逻辑，并在适当时候调用Model和Template。

除了以上三层之外，还需要一个URL分发器，它的作用是将一个个URL的页面请求分发给不同的View处理，View再调用相应的Model和Template，MTV的响应模式如下所示：

1，Web服务器（中间件）收到一个http请求

2，Django在URLconf里查找对应的视图(View)函数来处理http请求

3，视图函数调用相应的数据模型来存取数据、调用相应的模板向用户展示页面

4，视图函数处理结束后返回一个http的响应给Web服务器

5，Web服务器将响应发送给客户端

这种设计模式关键的优势在于各种组件都是松耦合的。这样，每个由 Django驱动的Web应用都有着明确的目的，并且可独立更改而不影响到其它的部分。

比如，开发者更改一个应用程序中的 URL 而不用影响到这个程序底层的实现。设计师可以改变 HTML页面的样式而不用接触Python代码。

数据库管理员可以重新命名数据表并且只需更改模型，无需从一大堆文件中进行查找和替换。

落到实处，Django的MTV模式相对应的python文件如下：

Django是如何工作的？

要真正的欣赏Django，你需要撇开表象来看本质。它启发你得同时也让会让你不知所措。下图显示了在Django应用中一个典型的web请求是如何被处理的。

前面的图片展示了从一个访客的浏览器到Django应用并返回的一个web请求的简单历程。如下是数字标识的路径：

1. 浏览器发送请求（基本上是字节类型的字符串）到web服务器。
2. web服务器（比如，Nginx）把这个请求转交到一个WSGI（比如，uWSGI），或者直接地文件系统能够取出一个文件（比如，一个CSS文件）。
3. 不像web服务器那样，WSGI服务器可以直接运行Python应用。请求生成一个被称为environ的Ptyhon字典，而且，可以选择传递过去几个中间件的层，最终，达到Django应用。
4. URLconf中含有属于应用的urls.py选择一个视图处理基于请求的URL的那个请求，这个请求就已经变成了HttpRequest——一个Python字典对象。
5. 被选择的那个视图通常要做下面所列出的一件或者更多件事情：
   1. 通过模型与数据库对话。
   2. 使用模板渲染HTML或者任何格式化过的响应。
   3. 返回一个纯文本响应（不被显示的）。
   4. 抛出一个异常。
6. HttpResponse对象离开Django后，被渲染为一个字符串。
7. 在浏览器见到一个美化的，渲染后的web页面。

虽然某些细节被省略掉，这个解释应该有助于欣赏Django的高级架构。它也展示了关键的组件所扮演的角色，比如模型，视图，和模板。Django的很多组件都基于这几个广为人知设计模式。

命令模式

在软件系统中，“行为请求者”与“行为实现者”通常呈现一种“紧耦合”。但在某些场合，比如要对行为进行“记录、撤销/重做、事务”等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将“行为请求者”与“行为实现者”解耦？将一组行为抽象为对象，实现二者之间的松耦合，这就是命令模式（Command Pattern）。

命令模式有以下特点：

1. 命令模式的本质是对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。
2. 每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求，要求执行一个操作；接收的一方收到请求，并执行操作。
3. 命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否被执行、何时被执行，以及是怎么被执行的。
4. 命令模式使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。
5. 命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，且发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。

在Django中，把get和post这些请求的行为抽象成一个HttpRequest类，我们可以通过request实例的method获取行为的类型：

if request.method == 'GET':
    do_something()
elif request.method == 'POST':
    do_something_else()

Django把返回的行为抽象成HttpResponse类，通过调用HttpResponse的方法

from django.http import HttpResponse
>>> response = HttpResponse("Here's the text of the Web page.")
>>> response = HttpResponse("Text only, please.", content_type="text/plain")

此外，对于不同的数据，Django还分别抽象了相应的类来处理。

Json数据：

from django.http import JsonResponse
>>> response = JsonResponse({'foo': 'bar'})
>>> response.content
b'{"foo": "bar"}'

File数据：

from django.http import FileResponse
>>> response = FileResponse(open('myfile.png', 'rb'))

观察者模式

观察者模式（有时又被称为发布（publish）-订阅（Subscribe）模式、模型-视图（View）模式、源-收听者(Listener)模式或从属者模式）是软件设计模式的一种。在此种模式中，一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件，并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实现事件处理系统。

Django中，存在Singal与dispatch类，分别用来发送和接受信号，实现被观察与观察者的角色。

首先，我们可以定义一个观察者，接收一种特定的信号：

import django.dispatch

pizza_done = django.dispatch.Signal(providing_args=["toppings", "size"])

然后我们可以发送信号，使观察者接收相应的信息：

class PizzaStore(object):
    ...

    def send_pizza(self, toppings, size):
        pizza_done.send(sender=self.__class__, toppings=toppings, size=size)
        ...

此外，Django中也有很多built in的signal类，实现不同的功能。

• django.db.models.signals.pre_save & django.db.models.signals.post_save

当一个model执行save()方法，即在model对应的数据库中的一张表插入一条数据的前后发送信号。

• django.db.models.signals.pre_delete & django.db.models.signals.post_delete

当一个model执行delete()方法，即在model对应的数据库中的一张表删除一条数据的前后发送信号。

• django.db.models.signals.m2m_changed

当model中的一个多对多的关系发生改变时发送信号。

• django.core.signals.request_started & django.core.signals.request_finished

当Django开始或者完成一个HTTP请求的时候发送信号。

Django RestframWork中的REST设计

在使用Django框架的时候，也许有些追求ROA的码农们可能会吐槽没有REST化支持。在Django Restframework框架中的APIView类中，提供了put(), delete(), patch()方法的支持。

比如，如果你想上传一个文件，对应的view就可以这样写：

class FileUploadView(views.APIView):
    parser_classes = (FileUploadParser,)

    def put(self, request, filename, format=None):
        file_obj = request.data['file']
        # ...
        # do some stuff with uploaded file
        # ...
        return Response(status=204)

此外，如果你想再服务器端发送请求，Django Restframework中APIClient类提供了各种方法，get(), post(), put(), patch(), delete(), head() and options()。

from rest_framework.test import APIClient

client = APIClient()
client.post('/notes/', {'title': 'new idea'}, format='json')

总的来说，Django提供的框架使得代码量减少了很多，使得程序员只需关注核心的业务逻辑。更多关于Django的设计原则与最佳实践，在以后的学习中逐渐添加吧。