Django框架入门（使用PyCharm进行linux远程开发）

引言

本文第一章将介绍使用Django开发一个简单的新闻发布网站及其管理后台。最终效果：新闻将显示在网站首页上，并且可以通过管理后台对新闻进行发布、编辑等操作。
在第二章中将介绍如何使用PyCharm进行linux远程开发，通过这个方式可以提高远程开发Django项目的效率。
 

1 Django框架入门

1.1 环境准备

1. 安装python3，由于阿里云ubuntu已装好python3.5，我就直接使用了
2. 安装pip包管理器，参考python pip 安装与使用
3. 安装django，注意采取与python版本相对应的版本（由于django2.2才支持python3.5，我采取了这个版本）

   python3 -m pip install django==2.2
   

 

1.2 创建Django项目

#以下命令将在当前路径下创建名为my_django_news的项目文件夹和初始工程文件
django-admin startproject my_django_news

项目结构与初始工程文件如下：

my_django_news            // my_django_news项目文件夹
├── my_django_news        // 该项目的一些全局设定
│   ├── __init__.py
│   ├── settings.py       // 项目设置
│   ├── urls.py           // 网页的路由结构，从哪里可以跳转到哪里
│   └── wsgi.py           // WSGI服务相关（本文未用到）
└── manage.py             // 通过该脚本传命令参数，可以对项目发送命令

创建项目后，就可以先试着运行起来了

cd my_dango_news
#从现在开始，当如下执行manage.py脚本时，都默认已经处于my_django_news目录下，省略相应cd操作
python3 manage.py runserver

注1：运行后，会在终端上看到红色小字警告，暂时忽略即可，不影响demo运作。
注2：该方法需要在服务主机上使用浏览器访问127.0.0.1:8000才能访问成功。若服务器上没有浏览器，需要使用其他主机进行访问，则需要额外处理，具体方法可参考下一小节。
注3：可以使用一个终端运行django服务，并保持开启，django会自动重新加载变更的代码；然后另开一个终端来运行其他命令。

通过127.0.0.1:8000进行访问，可以看到django的默认界面

已经初步成功了，接下来看看远程访问的方法
 

1.3 在任意主机浏览器通过IP地址访问

1. 修改settings.py中的允许访问主机列表为任意

   ALLOWED_HOSTS = ['*']
   

2. 服务器使用如下命令运行django服务

   python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000
   

3. 开启该服务器端口8000的访问权限

4. 在任意主机浏览器中输入服务器IP地址:8000即可访问，如服务器ip为123.234.12.34，则输入123.234.12.34:8000进行访问
    

1.4 创建自定义Django App

一个Django项目构建的应用由多个子应用组成，这些子应用称为Django App

内置App	第三方App	自定义App
admin	Django Rest Framework	news(接下来创建这个)
sessions	Django CORS Headers
auth	Django Bootstrap
…	…	…

接下来创建一个名为news的自定义app

python3 manage.py startapp news

执行后，可以看到项目文件夹下新增了一个名为news的文件夹，其结构如下：

news                   // news自定义app目录
├── __init__.py
├── admin.py           // 管理后台的相关配置
├── apps.py            // App配置（本文未用到）
├── migrations         // 数据库迁移文件目录
│   └── __init__.py
├── models.py          // 数据模型
├── tests.py           // 单元测试（本文未用到）
└── views.py           // 页面视图

可见Django对每个子app中的模块拆分很细，满足MTV模型

MTV模型

M：Model（模型），在这里对应models.py脚本

T：Template（模板），对应templates目录下的脚本，该目录需要手动创建（后文详述）

V：View（视图），在这里对应views.py脚本

MTV模型与MVC模型的关系如下，可以理解为命名上的不同，中心思想是类似的

	MTV模型	MVC模型
数据模型	Model	Model
用户界面	Template	View
业务逻辑	View	Controller

接下来还需要将news app加到全局配置settings.py中，修改 settings.py 中的INSTALLED_APPS列表，新增一行将news app纳入：

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'news',  #这里是新增的一行
]

到这里就完成了news app的创建，下文将按照V、T、M的顺序说明Django的MTV模型，并分别实现news app的V、T、M部分，进而实现news应用的部署
 

1.5 理解View（视图）：业务逻辑编写

在本节，先简单编写一个helloworld视图代码，然后略过，在编写好news应用的template和model代码后，再来升级本节news的view代码。
 

1.5.1 路由表

现在打开全局设定中的urls.py文件（my_django_news/urls.py），可以看到

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
]

urls.py管理着相应Django页面的路由信息，也就是控制着从当前页面可以跳转到哪里，上面的默认配置意味着可以通过xxx.xxx.xxx.xxx:8000/admin来访问管理后台。

若现在尝试访问此地址，由于还没有登陆任何用户，系统会自动跳转到登陆界面。

 

1.5.2 编写news的视图

打开news/views.py，先试着写一个简单的helloworld视图

from django.http import HttpResponse


def index(request):
    return HttpResponse('Hello World!')

Django 同时支持FBV（基于函数的视图）和CBV（基于类的视图），这里采用 FBV的方式，接收一个 请求对象参数，返回一个 HttpResponse 对象。实际效果就是显示一串简单的字符串"Hello World"
 

1.5.3 将news视图接入到路由

1. 修改my_django_news/urls.py，使得主页能链接到news的路由表

   from django.contrib import admin
   from django.urls import path, include
   
   urlpatterns = [
       path('admin/', admin.site.urls),
       path('', include('news.urls')), #新增这一行，字符串为空代表当前页面
   ]
   

2. 修改news/urls.py，使得news路由能链接到news的view.py中指定的视图

   from django.urls import path
   from . import views
   
   urlpatterns = [
       path('', views.index, name = 'index'), #也采用空字符串，意味着不增加跳转，仍然为当前页面
   ]
   

3. 通过上面2步，就可以通过主页找到news的路由，而news的路由又会直接找到news的视图。访问xxx.xxx.xxx.xxx:8000，可以看到如下页面
   
    

1.6 理解Template（模板）：前端页面编写

上一节返回了一个简单字符串作为前端页面的显示，这个方法将数据与视图混合在了一起，不符合MTV的思想。这一节将使用Django模板来编写前端页面，使得表现层与数据层分离。
 

1.6.1 Django模板语法

三种常用的模板语法，分别为变量显示、条件语句、循环语句。
本节注释采用方便显示的#形式，实际上Django模板的注释格式为：{# 这是一个Django模板注释 #}
 

1.6.1.1 变量显示

显示变量的值

#单个变量
{{ variable }}

#获取字典的键或对象的属性
{{ dict.key }}
{{ object.attribute }}

#获取列表中的某个元素
{{ list.0 }}

编写模板如下：

<h1>{{ player }}h1>
<p>{{ info.level }}p>
<p>{{ info.item.0 }}p>

并假设往视图中传入以下数据：

{
    'player': 'Lux',
    'info': {
        'level': '99',
        'item': ['LGgram15', 'HonorV10'],
    }
}

则最终生成的 html 代码为：

<h1>Luxh1>
<p>99p>
<p>LGgram15p>

 

1.6.1.2 条件语句

根据condition变量的真假，进入不同的语句分支。条件语句必须以{% endif %}结束，{% else %}是可选的。

{% if condition %}
  <h1>trueh1>
{% else %}
  <h1>falseh1>
{% endif %}

 

1.6.1.3 循环语句

从my_list列表中显示每个列表元素ele，必须以{% endfor %}结尾

{% for ele in my_list %}
  <p>{{ ele }}p>
{% endfor %}

若my_list数据为 [‘LGgram15’, ‘HonorV10’,‘iPadAir2’]，则生成的html代码为：

<p>LGgram15p>
<p>HonorV10p>
<p>iPadAir2p>

 

1.6.2 编写news的模板

在 news 目录下创建 templates 目录，再在 templates 目录下创建一个news 目录，最后在这个内层 news 目录中创建 index.html 文件

mkdir -p news/templates/news    #-p参数可以递归创建多层不存在的目录
touch news/templates/news/index.html    #使用touch命令快速创建不存在的文件

注：可以只创建 news/templates，然后把 index.html 直接放在该目录下，但由于 Django 的模板查找机制会将所有 app 中 templates 目录下的文件结构全部视为一个全局路径之下，若两个处于不同 app 的 templates 目录下的模板的名字发生冲突，将使其中一个模板不能被正确访问。因此，将 news 的模板放置在 news/templates/news/ 下，这样通过 news/index.html 来访问该模板，以取巧的形式来防止命名冲突。

根据先前提到的Django模板语法，编辑刚刚新建的index.html文件

{% if news_list %}
  <ul>
  {% for elem in news_list %}
    <li>
      <h3>{{ elem.title }}h3>
      <p>{{ elem.content }}p>
    li>
  {% endfor %}
  ul>
{% else %}
  <p>暂无新闻p>
{% endif %}

这样就编写好了news的前端页面模板，接下来讨论数据模型，为模板的实际渲染提供内容
 

1.7 理解Model（模型）：如何与数据库联动

1.7.1 理解 ORM

ORM 能够将面向对象的代码自动转换为其对应的 SQL 语句，进而对数据库进行操作。
一些简单的 Django ORM 例子：

# 查询所有模型
# 等价于 SELECT * FROM Comment
Comment.objects.all()

# 查询单个模型
# 等价于 SELECT * FROM Comment WHERE ID=1
Comment.objects.get(id=1)

# 添加单个模型
# 等价于 INSERT INTO Comment (title, content) VALUES ('nice blog', 'very good')
comment = Comment(title='nice blog', content='very good')
comment.save()

 

1.7.2 理解数据库迁移

数据库迁移是指将 Django 定义的模型转换成对应的 SQL 代码（即迁移文件），并在数据库中进行相应操作（建表或更新表）

若不够完善

1. 定义/修改数据模型

2. 创建数据迁移文件

3. 执行迁移

一般开发流程：

1. 定义/修改一个Django数据模型
2. 使用 makemigrations 命令创建迁移文件（将存储在子应用的 migrations目录）
3. 使用 migrate 命令执行迁移
4. 若在开发过程中发现数据模型不够完善，则跳到第1步，修改并更新数据模型
    

1.7.3 编写news的数据模型

修改news/models.py文件，定义数据模型Post，包括title字段和content字段

from django.db import models

class Post(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)
    content = models.TextField()

    def __str__(self):
        return self.title

执行如下命令创建迁移文件

python3 manage.py makemigrations

输出如下

Migrations for 'news':
  news/migrations/0001_initial.py #表示成功创建了迁移脚本
    - Create model Post

接下来执行数据库迁移命令

python3 manage.py migrate

输出如下，注意红框部分

同时可以看到在项目文件夹下生成了一个名为db.sqlite3的文件

 

1.7.4 创建管理后台的超级账户

执行如下命令创建超级账户，根据提示输入用户名与密码

python3 manage.py createsuperuser

访问xxx.xxx.xxx.xxx:8000/admin，使用刚刚的超级账户进行登录

暂时还看不到刚才创建的news应用和其Post模型，将在下一小节解决
 

1.7.5 配置管理后台接口

修改news/admin.py，实现news应用的管理后台接口

from django.contrib import admin
from .models import Post

admin.site.register(Post)

刷新一下页面，现在可以看到了

点击Add按钮添加一条新闻，此外，通过Change按钮可以修改或删除新闻

 

1.8 构建新闻发布主页

终于到了最后一步，需要升级此前的view代码，把helloworld替换掉，使其可以查询数据库内的新闻内容，修改news/views.py如下

from django.shortcuts import render
from .models import Post

def index(request):
    context = { 'news_list': Post.objects.all() }
    return render(request, 'news/index.html', context = context)

最后，访问首页，可以看到刚刚添加的新闻了

大功告成！
 
 
 
 
 

2 使用PyCharm进行远程开发

原先我是在linux环境下直接用vim来写，但是苦于代码补全以及vim下django相关的各种配置都比较麻烦，因而转向使用PyCharm连接linux服务器进行远程开发，简单快捷。
 

2.1 PyCharm专业版

要使用PyCharm的远程开发功能，需要使用PyCharm的专业版，免费的社区版没有这个功能。
在校学生可以申请教育认证来免费使用专业版，只要使用学校邮箱来申请即可，几分钟的事情，十分方便。下列网址为官方的教育认证链接，网址打开比较慢，需要耐心等待：
PyCharm免费教育许可证申请
我申请时写的预期毕业日期为21年6月30日，不过最后证书下来的有效期是到21年4月17日，只有365天，不过也够用了。
 

2.2 远程连接至linux服务器

1. 新建project后，在settings处找到python interpreter页，选择add，进行如下设置，host和username则是对应于ssh时的登陆主机名（IP）和用户名（注意区分大小写），然后输入密码，验证后进入第二步。
   
2. 填写服务器上python解释器的路径、设置项目本地和服务器的路径对应关系。本步骤将把项目的本地文件夹和服务器文件夹建立映射关系，为之后的远程开发提供便利。
   
3. 设置完成！可以看到各种已安装包的当前版本和最新版本，另外，通过右方竖条上的上三角按钮能对包单独进行更新。
   
    

2.3 手动同步项目文件

上传：由于在此前的远程连接服务器设置中，已经勾选了自动上传，正常来说不需要再手动上传，但有时候由于网络原因自动上传失败，需要在此处进行手动上传。

下载：由于我先在服务器上创建了项目，所以需要在最初的时候进行一次下载，使得本地能够拉取到服务器上已经存在的项目文件。
 

2.4 在PyCharm中打开远程终端

1. Start SSH session
   
2. 选择用户名@主机
   
3. 完成，可以看到下方terminal处出现了ssh成功后的终端界面，重复上述步骤可以快速创建多个远程终端。
   
    
    
    

3 参考

[1] 一杯茶的时间，上手 Django 框架开发
[2] 使用 PyCharm 远程调试 Django 项目