面试之 Python 框架 Flask、Django、DRF

Django、flask、tornado 框架的比较 ★★★★★

• Django：大而全的框架。它的内部组件比较多，如 ORM、Admin、中间件、Form、ModelForm、Session、缓存、信号、CSRF等，功能也都很完善。

• flask：微型框架，内部组件就比较少了，但是有很多第三方组件来扩展它，比如 wtform（与django的modelform类似，表单验证）、flask-sqlalchemy（操作数据库的）、flask-session、flask-migrate、flask-script、blinker等，可扩展强，第三方组件丰富。所以对他本身来说有那种短小精悍的感觉。

• tornado：异步非阻塞。是一个轻量级的Web框架，异步非阻塞+内置WebSocket功能。目标是通过一个线程处理N个并发请求(处理IO)。'内部组件：内部自己实现socket、路由系统、视图、模板、cookie、csrf。

Django 和 flask 对比：

• 他们都没有写socket，所以他们都是利用第三方模块wsgi，但是内部使用的wsgi也是有些不同的：Django 使用 wsgiref，而 flask 使用werkzeug wsgi。

• 他们的请求管理不太一样：django 是通过将请求封装成 request 对象，再通过参数传递，而 flask 是通过上下文管理机制。

WSGI、uwsgi 和 WSGI 的区别 ★★★

• WSGI：全称 Web Server Gateway Interface（Web服务器网关接口），是一种通用的接口标准或者接口协议。定义了Web服务器如何与Python应用程序进行交互，使得用Python写的Web应用程序可以和Web服务器对接起来。

  • 以下模块实现了 WSGI 协议：wsgiref, werkzurg, uWSGI。
  • 这几个模块本质：编写socket服务端，用于监听请求，当有请求到来，则将请求数据进行封装，然后交给web框架处理。

• uwsgi：同 WSGI 一样是一种通信协议，它是一个二进制协议，uwsgi 协议是一个uWSGI服务器自有的协议，它用于定义传输信息的类型。

• uWSGI：uWSGI 是一种 web 服务器，是实现了 uwsgi 和 WSGI 两种协议的Web服务器，负责响应 Python 的 web 请求。

Django

简述 MVC 和 MTV ★★★★★

MVC：model(数据库)、view(模块)、controller(视图，控制)
MTV：model(数据库)、tempalte(视图)、view(控制)

django请求的生命周期 ★★★★★

用户请求进来先走到 wsgiref --> 然后将请求交给 Django 的中间件 --> 穿过 Django 中间件（方法是process_request）--> 路由匹配 --> 路由匹配成功之后就执行相应的视图函数 --> 在视图函数中可以调用orm做数据库操作 --> 再从模板路径将模板拿到 --> 然后在后台进行模板渲染 --> 模板渲染完成之后就变成一个字符串 --> 再把这个字符串经过所有中间件（方法：process_response） --> 最后通过 wsgi 封装返回给用户

列举django的内置组件 ★★★

form 组件

• 对用户请求的数据进行校验
• 生成HTML标签

信号

django的信号其实就是django内部为开发者预留的一些自定制功能的钩子。

只要在某个信号中注册了函数，那么django内部执行的过程中就会自动触发注册在信号中的函数。如

• pre_init：django的modal执行其构造方法前，自动触发。
• post_init：django的modal执行其构造方法后，自动触发。
• pre_save：django的modal对象保存前，自动触发。
• post_save：django的modal对象保存后，自动触发。

场景：在数据库某些表中添加数据时，可以进行日志记录。

CSRF

目标：防止用户直接向服务端发起 POST 请求。对所有的 POST请求做验证。
方案：发送GET请求时，服务器将 token 保存到：cookie、Form表单中（隐藏的input标签），以后浏览器再发送请求时只要携带过来即可。

ContentType

ContentType 是 Django 的一个组件（app），为我们找到 Django 程序中所有app中的所有表并添加到记录中。

可以使用他再加上表中的两个字段实现：一张表和N张表创建FK关系。 - 字段：表名称 - 字段：数据行ID。

中间件

对所有的请求进行批量处理，在视图函数执行前后进行自定义操作。
应用：用户登录校验。
问题：为甚么不使用装饰器？
答案：如果不使用中间件，就需要给每个视图函数添加装饰器，太繁琐。

session

cookie 与 session 区别：
cookie 是保存在浏览器端的键值对，而 session 是保存的服务器端的键值对，但是依赖cookie。（也可以不依赖cookie，可以放在url，或请求头但是cookie比较方便）
以登录为例，cookie为通过登录成功后，设置明文的键值对，并将键值对发送客户端存，明文信息可能存在泄漏，不安全；session则是生成随机字符串，发给用户，并写到浏览器的 cookie 中，同时服务器自己也会保存一份。
在登录验证时，cookie验证：根据浏览器发送请求时附带的cookie的键值对进行判断，如果存在，则验证通过；session验证：在请求用户的cookie中获取随机字符串，根据随机字符串在session中获取其对应的值进行验证。

cors跨域（场景：前后端分离时，本地测试开发时使用）

首先说域的概念，协议（http/https）+ 域名或IP地址 + 端口号 共同构成了域，三者有一个不同，则为不同的域。
如果网站之间存在跨域，浏览器因为同源策略的限制，而决绝解析返回的数据。
解决：在服务端的响应数据中加上对应的响应头（Django在中间件process_response）。

缓存

常用的数据放在缓存里面，就不用走视图函数，请求进来通过所有的 process_request 之后，会到缓存里面查数据，有就直接拿，没有就走视图函数，注意：

1. 执行完所有的 process_request 才去缓存取数据。
2. 执行完所有的 process_response 才将数据放到缓存。

关于缓存问题：

1. 为什么放在最后一个 process_request 才去缓存。
   因为需要验证完用户的请求，才能返回数据。

2. 什么时候将数据放到缓存中。
   第一次走中间件，缓存没有数据，会走视图函数，取数据库里面取数据，当走完process_response，才将数据放到缓存里，因为走 process_response 的时候可能给我们的响应加处理。

3. 为什么使用缓存。
   将常用且不太频繁修改的数据放入缓存。以后用户再来访问，先去缓存查看是否存在，如果有就返回，否则，去数据库中获取并返回给用户（再加入到缓存，以便下次访问）。

Django 中间件的5个方法以及应用场景 ★★★★★

process_request(self,request)                       request先执行注册的 process_request，通过执行注册的 process_view
process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs) 先执行注册的 process_view，再执行view  
process_template_response(self,request,response)    当视图函数的返回值
process_exception(self, request, exception)         当视图函数的返回值对象中有render方法时，该方法才会被调用  
process_response(self, request, response)           返回时执行注册的 process_response 

简述什么是FBV和CBV

# FBV 的路由和视图是基于函数的，FBV 写法
# urls.py
url(r'^login/$',views.login, name="login"),
 
# views.py
def login(request):
    if request.method == "POST":
        print(request.POST)
 
    return render(request,"login.html")
 
# HTML



    
    
    
    



    
    
    



 
# CBV 的路由和视图是基于类的
# urls.py    
url(r'^login/$',views.Login.as_view(), name="login"), 
 
# views.py
from django.views import View
class Login(View):   # 类首字母大写
    def get(self,request):
        return render(request,"login.html")
    def post(self,request):
        print(request.POST)
        return HttpResponse("OK")


class IndexView(View):
    # 如果是crsf相关，必须放在此处
    def dispach(self,request):
        # 通过反射执行post/get 

    @method_decoretor(装饰器函数)
    def get(self,request):
        pass
    
    def post(self,request):
        pass 

# 路由：
IndexView.as_view()

FBV与CBV的区别：

没什么区别，因为他们的本质都是函数。CBV的 .as_view() 返回的view函数，view 函数中调用类的 dispatch方法，在dispatch方法中通过反射执行 get/post/delete/put 等方法。

非要说区别的话：CBV比较简洁，GET/POST等业务功能分别放在不同get/post函数中。FBV自己做判断进行区分。

Django 的 request 对象是在什么时候创建的 ★★★

当 request请求 到达 Django 服务器时, Django 会建立一个包含请求元数据的 HttpRequest 对象。当 Django 加载对应的视图时, HttpRequest 对象将作为视图函数的第一个参数传递给视图。当执行完视图的代码之后，每个视图会返回一个HttpResponse对象。

具体代码是：请求走到WSGIHandler类的时候，执行cell方法，将environ封装成了request。

class WSGIHandler(base.BaseHandler):
    request = self.request_class(environ)

如何给CBV的程序添加装饰器

# 方式一：
from django.views import View
from django.utils.decorators import method_decorator  # ---> 需要引入memethod_decorator

def auth(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        return func(*args,**kwargs)
    return inner

class UserView(View):
    @method_decorator(auth)
    def get(self,request,*args,**kwargs):
        return HttpResponse('...')


# 方式二：csrf的装饰器要加到dispath前面
from django.views import View
from django.utils.decorators import method_decorator
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt,csrf_protect   # ---> 需要引入 csrf_exempt


class UserView(View):
    @method_decorator(csrf_exempt)
    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return HttpResponse('...')
 
# 或者：
from django.views import View
from django.utils.decorators import method_decorator
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt,csrf_protect
 
@method_decorator(csrf_exempt,name='dispatch')  --->  指定名字
class UserView(View):
    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return HttpResponse('...')

ORM

列举django ORM 中的方法（QuerySet对象的所有方法） ★★★★★

返回QuerySet对象的方法有：
      all()
      filter()      # 满足filter条件的对象的集合，其结果的表现形式是列表，单独更具体的获取其中的对象时可以用下标来操作。类似[object1, object2,object3, object4,object5, object6...]）表格就映射成一个类，里面的每一行记录就是一个对象，get方法就是获取其中的一个元素，获取的是满足条件的某一个个体。
      exclude()
      order_by()
      reverse()
      distinct()
特殊的QuerySet：
      values()       # 返回一个可迭代的字典序列
      values_list()  # 返回一个可迭代的元组序列
返回具体对象的：
      get()         # 返回的是一个对象。结果是字典形式，不存在则报错，存在多个也报错
      first()       # 如果为空时，使用first()时得到一个None对象
      last()        # 如果为空时，使用last()时得到一个None对象
返回布尔值的方法有：
      exists()
返回数字的方法有：
      count()

only 和 defer的区别？

• only：仅取某个表中的数据。
• defer：映射中排除某列数据。

def defer(self, *fields):
    # 映射中排除某列数据
    models.UserInfo.objects.defer('username','id')
    # 或
    models.UserInfo.objects.filter(...).defer('username','id')


def only(self, *fields):
    # 仅取某个表中的数据
    models.UserInfo.objects.only('username','id')
    # 或
    models.UserInfo.objects.filter(...).only('username','id')

select_related 和 prefetch_related 的区别

他俩都用于连表查询，减少SQL查询次数。

• select_related 主要针一对一和多对一关系进行优化，通过多表join关联查询，一次性获得所有数据，存放在内存中，但如果关联的表太多，会严重影响数据库性能。

  def index(request):
      obj = Book.objects.all().select_related("publisher")
      return render(request, "index.html", locals())
  
  # 举例
  def select_related(self, *fields)
       # 性能相关：表之间进行join连表操作，一次性获取关联的数据。
       model.tb.objects.all().select_related()
       model.tb.objects.all().select_related('外键字段')
       model.tb.objects.all().select_related('外键字段__外键字段')
  

• prefetch_related 是通过分表，先获取各个表的数据，存放在内存中，然后通过 Python 处理他们之间的关联。

  def index(request):
      obj = Book.objects.all().prefetch_related("publisher")
      return render(request, "index.html", locals())
      
  def prefetch_related(self, *lookups)
      # 性能相关：多表连表操作时速度会慢，使用其执行多次SQL查询在Python代码中实现连表操作。
      # 获取所有用户表
      # 获取用户类型表where id in (用户表中的查到的所有用户ID)
      models.UserInfo.objects.prefetch_related('外键字段')
   
      from django.db.models import Count, Case, When, IntegerField
      Article.objects.annotate(numviews=Count(Case(When(readership__what_time__lt=treshold, then=1), output_field=CharField(),)))
   
      students = Student.objects.all().annotate(num_excused_absences=models.Sum(models.Case(models.When(absence__type='Excused', then=1),default=0,output_field=models.IntegerField())))
  

# 1次SQL
# select * from userinfo
objs = UserInfo.obejcts.all()
for item in objs:
    print(item.name)


# n+1次SQL
# select * from userinfo
objs = UserInfo.obejcts.all()
for item in objs:
    # select * from usertype where id = item.id 
    print(item.name,item.ut.title)

 
# 1次SQL，使用select_related（）
# select * from userinfo inner join usertype on userinfo.ut_id = usertype.id 
objs = UserInfo.obejcts.all().select_related('ut')  连表查询
for item in objs:
    print(item.name,item.ut.title)


# prefetch_related()
# select * from userinfo where id <= 8
# 计算：[1,2]
# select * from usertype where id in [1,2]
objs = UserInfo.obejcts.filter(id__lte=8).prefetch_related('ut')
for obj in objs:
    print(obj.name,obj.ut.title)

filter 和 exclude 的区别？

def filter(self, *args, **kwargs)
    # 条件查询(符合条件)
    # 查出符合条件
    # 条件可以是：参数，字典，Q

def exclude(self, *args, **kwargs)
    # 条件查询(排除条件)
    # 排除不想要的
    # 条件可以是：参数，字典，Q

列举 Django orm 中三种能写sql语句的方法

# 原生SQL --->  connection
from django.db import connection, connections
cursor = connection.cursor()    # cursor = connections['default'].cursor()
cursor.execute("""SELECT * from auth_user where id = %s""", [1])
row = cursor.fetchone()         # fetchall()/fetchmany(..)


# 靠近原生SQL-->extra\raw
# extra
def extra(self, select=None, where=None, params=None, tables=None, order_by=None, select_params=None)
    # 构造额外的查询条件或者映射，如：子查询
    Entry.objects.extra(select={'new_id': "select col from sometable where othercol > %s"},select_params=(1,))
    Entry.objects.extra(where=['headline=%s'], params=['Lennon'])
    Entry.objects.extra(where=["foo='a' OR bar = 'a'", "baz = 'a'"])
    Entry.objects.extra(select={'new_id': "select id from tb where id > %s"}, select_params=(1,), order_by=['-nid'])
 
# raw 
def raw(self, raw_query, params=None, translations=None, using=None):
    # 执行原生SQL
    models.UserInfo.objects.raw('select * from userinfo')
    # 如果SQL是其他表时，必须将名字设置为当前UserInfo对象的主键列名
    models.UserInfo.objects.raw('select id as nid,name as title  from 其他表')
    # 为原生SQL设置参数
    models.UserInfo.objects.raw('select id as nid from userinfo where nid>%s', params=[12,])
    # 将获取的到列名转换为指定列名
    name_map = {'first': 'first_name', 'last': 'last_name', 'bd': 'birth_date', 'pk': 'id'}
    Person.objects.raw('SELECT * FROM some_other_table', translations=name_map)
    # 指定数据库
    models.UserInfo.objects.raw('select * from userinfo', using="default")

Django orm 中如何设置读写分离？

# 方式一：手动使用queryset的using方法
from django.shortcuts import render,HttpResponse
from app01 import models


def index(request): 
    models.UserType.objects.using('db1').create(title='普通用户')
    # 手动指定去某个数据库取数据
    result = models.UserType.objects.all().using('db1')
    print(result)
 
    return HttpResponse('...')
 
 
# 方式二：写配置文件
class Router1:
    # 指定到某个数据库取数据
    def db_for_read(self, model, **hints):
        """
        Attempts to read auth models go to auth_db.
        """
        if model._meta.model_name == 'usertype':
            return 'db1'
        else:
            return 'default'
    
    # 指定到某个数据库存数据
    def db_for_write(self, model, **hints):
        """
        Attempts to write auth models go to auth_db.
        """
        return 'default'

# 再写到配置
DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    },
    'db1': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
}
DATABASE_ROUTERS = ['db_router.Router1',]

F和Q的作用 ★★★

F:主要用来获取原数据进行计算。Django 支持 F() 对象之间以及 F() 对象和常数之间的加减乘除和取模的操作。
F查询专门对对象中某列值的操作，不可使用__双下划线！
修改操作也可以使用F函数,比如将每件商品的价格都在原价格的基础上增加10。

from django.db.models import F
from app01.models import Goods
 
Goods.objects.update(price=F("price")+10)  # 对于goods表中每件商品的价格都在原价格的基础上增加10元

Q:用来进行复杂查询，Q查询可以组合使用 “&”、“|” 操作符，当一个操作符是用于两个Q的对象，它产生一个新的Q对象，Q对象可以用 “~” 操作符放在前面表示否定，也可允许否定与不否定形式的组合。
Q对象可以与关键字参数查询一起使用，不过一定要把Q对象放在关键字参数查询的前面。

• Q(条件1) | Q(条件2)： 或
• Q(条件1) & Q(条件2)： 且
• Q(条件1) & ~Q(条件2)： 非

values 和 values_list 的区别？

def values(self, *fields):
    # 获取每行数据为字典格式
 
def values_list(self, *fields, **kwargs):
    # 获取每行数据为元祖

如何使用 Django orm 批量创建数据？

def bulk_create(self, objs, batch_size=None):
    # 批量插入
    # batch_size 表示一次插入的个数
    objs = [
        models.DDD(name='r11'),
        models.DDD(name='r22')
    ]
    models.DDD.objects.bulk_create(objs, 10)

Django 的 Form 和 ModelForm 的作用？

• 作用：

  • 对用户请求数据格式进行校验。
  • 自动生成HTML标签。

• 区别：

  • Form，字段需要自己手写。

    class Form(Form):
        xx = fields.CharField(.)
        xx = fields.CharField(.)
        xx = fields.CharField(.)
        xx = fields.CharField(.)
    

  • ModelForm，可以通过Meta进行定义

    class MForm(ModelForm):
        class Meta:
            fields = "__all__"
            model = UserInfo
    

• 应用：只要是客户端向服务端发送表单数据时，都可以进行使用，如：用户登录注册。

Django 的 Form 组件中，如果字段中包含choices参数，请使用两种方式实现数据源实时更新。

原因：choice的数据如果从数据库获取可能会造成数据无法实时更新。

# 方式一:重写构造方法，在构造方法中重新去数据库获取值
class UserForm(Form):
    name = fields.CharField(label='用户名',max_length=32)
    email = fields.EmailField(label='邮箱')
    ut_id = fields.ChoiceField(
        # choices=[(1,'普通用户'),(2,'IP用户')]
        choices=[]
    )
 
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        super(UserForm,self).__init__(*args,**kwargs)
        self.fields['ut_id'].choices = models.UserType.objects.all().values_list('id','title')
 
 
# 方式二: ModelChoiceField字段
from django.forms import Form
from django.forms import fields
from django.forms.models import ModelChoiceField
class UserForm(Form):
    name = fields.CharField(label='用户名',max_length=32)
    email = fields.EmailField(label='邮箱')
    ut_id = ModelChoiceField(queryset=models.UserType.objects.all())    
 
# 依赖：
class UserType(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)

    def __str__(self):
        return self.title

Django 的 Model 中的 ForeignKey 字段中的 on_delete 参数有什么作用

在 Django2.0 后，定义外键和一对一关系的时候需要加on_delete选项，此参数为了避免两个表里的数据不一致问题，不然会报错：

TypeError: __init__() missing 1 required positional argument: 'on_delete'

举例说明：

user=models.OneToOneField(User)
owner=models.ForeignKey(UserProfile)
 
# 需要改成：
user=models.OneToOneField(User,on_delete=models.CASCADE)         # 在老版本这个参数（models.CASCADE）是默认值
owner=models.ForeignKey(UserProfile,on_delete=models.CASCADE)    # 在老版本这个参数（models.CASCADE）是默认值

on_delete 有CASCADE、PROTECT、SET_NULL、SET_DEFAULT、SET()五个可选择的值：

• CASCADE：此值设置，是级联删除。一般情况下使用CASCADE就可以了。
• PROTECT：此值设置，是会报完整性错误。
• SET_NULL：此值设置，会把外键设置为null，前提是允许为null。
• SET_DEFAULT：此值设置，会把设置为外键的默认值。
• SET()：此值设置，会调用外面的值，可以是一个函数。

解释 ORM 中 db first 和 code first的含义？

• db first: 先创建数据库，再更新表模型。
• code first：先写表模型，再更新数据库。
• https://www.cnblogs.com/jassin-du/p/8988897.html。

Django 中如何根据数据库表生成 model 中的类？

1. 修改 seting 文件，在setting里面设置要连接的数据库类型和名称、地址。
2. 运行 python manage.py inspectdb 可以自动生成models模型文件。
3. 创建一个app执行 python manage.py inspectdb > app/models.py 命令。

使用 ORM 和原生 sql 的优缺点

SQL：

• 优点：执行速度快。
• 缺点：编写复杂，开发效率不高。

ORM:

• 优点：让用户不再写SQL语句，提高开发效率，可以很方便地引入数据缓存之类的附加功能。
• 缺点：在处理多表联查、where条件复杂查询时，ORM的语法会变得复杂，没有原生SQL速度快。

Django中如何实现 ORM 表中添加数据时创建一条日志记录

给信号注册函数,使用 Django 的信号机制，可以在添加、删除数据前后设置日志记录。

pre_init        # Django中的model对象执行其构造方法前,自动触发  
post_init       # Django中的model对象执行其构造方法后,自动触发  
pre_save        # Django中的model对象保存前,自动触发
post_save       # Django中的model对象保存后,自动触发
pre_delete      # Django中的model对象删除前,自动触发
post_delete     # Django中的model对象删除后,自动触发

Django 中 csrf 的实现机制 ★★★★★

目的：防止用户直接向服务端发起POST请求。

1. 配置文件中开启CSRF中间件，然后在所有的 POST 表单模板中，加一个{%csrf_token%} 标签，它的功能其实是给form增加一个隐藏的input标签，如下

   ，而这个csrf_token = cookie.csrftoken，在渲染模板时context中有context['csrf_token'] = request.COOKIES['csrftoken']。
   

2. 在用户访问 Django 的站点时，Django会渲染该模板，并在页面中生成一个 csrftoken 口令，这个值是在服务器端随机生成的，每一次提交表单都会生成不同的值。

3. 在通过表单发送POST到服务器时，表单中包含了上面隐藏了crsrmiddlewaretoken这个input项，服务端收到后，django 会验证这个请求的 cookie 里的 csrftoken 字段的值和提交的表单里的 csrfmiddlewaretoken 字段的值是否一样。如果一样，则表明这是一个合法的请求，否则，这个请求可能是来自于别人的 csrf 攻击，返回 403 Forbidden。

4. 在通过 ajax 发送POST请求到服务器时，要求增加一个x-csrftoken header，其值为 cookie 里的 csrftoken 的值，服务湍收到后，django会验证这个请求的cookie里的csrftoken字段与ajax post消息头中的x-csrftoken header是否相同，如果相同，则表明是一个合法的请求。

在中间件的process_view方法中进行校验

基于 Django 使用 ajax 发送post请求时，都可以使用哪种方法携带 csrf token？

# 方式一: 给每个ajax都加上上请求头
function Do1(){
    $.ajax({
        url:"/index/",
        data:{id:1},
        type:'POST',
        data:{csrfmiddlewaretoken:'{{ csrf_token }}',name:'alex'}
        success:function(data){
            console.log(data);
        }
    });
}
 
# 方式二：需要先下载jQuery-cookie，才能去cookie中获取token
function Do1(){
    $.ajax({
        url:"/index/",
        data:{id:1},
        type:'POST',
        headers:{
          'X-CSRFToken':$.cookie('csrftoken')  // 去cookie中获取
        },
        success:function(data){
            console.log(data);
        }
    });
}
 
方式三：搞个函数ajaxSetup，当有多的ajax请求，即会执行这个函数
$.ajaxSetup({
   beforeSend:function (xhr,settings) {
       xhr.setRequestHeader("X-CSRFToken",$.cookie('csrftoken'))
   } 
});
 
# 函数版本




 

Django如何实现 websocket

Django 可以通过 channel 实现 websocket。

Django 缓存

Django 中提供了6种缓存方式：

• 开发调试（不加缓存）
• 内存
• 文件
• 数据库
• Memcache 缓存（python-memcached模块）
• Memcache 缓存（pylibmc模块）
• 安装第三方组件支持 Redis：django-redis组件

设置缓存

# 全站缓存（中间件）
MIDDLEWARE_CLASSES = (
    'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',  # 第一
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware', # 最后
)

# 视图缓存
from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
  
@cache_page(15)          #超时时间为15秒
def index(request):
   t=time.time()      #获取当前时间
   return render(request,"index.html",locals())
 
# 模板缓存
{\% load cache \%}
 
不缓存:-----{{ t }}
 
{\% cache 2 'name' %} # 存的key
 
缓存:-----:{{ t }}
{\% endcache %}

Django 的缓存能使用 Redis 吗？如果可以的话，如何配置

# 安装
# pip install django-redis
# apt-get install redis-serv
 
# 在 setting 添加配置文件
CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache", # 缓存类型
        "LOCATION": "127.0.0.1:6379", # ip端口
        "OPTIONS": {
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",  #
            "CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100} # 连接池最大连接数
            # "PASSWORD": "密码",
        }
    }
}


# 使用
from django.shortcuts import render,HttpResponse
from django_redis import get_redis_connection
  
def index(request):
    # 根据名字去连接池中获取连接
    conn = get_redis_connection("default")
    conn.hset('n1','k1','v1') # 存数据
    return HttpResponse('...')

Django 路由系统中 name 的作用

路由系统中 name 的作用：反向解析路由字符串。

• 路由：url(r'^home', views.home, name='home')
• 在模板中使用：{% url 'home' %}
• 在视图中使用：reverse("home")

Django 的模板中 filter 和 simple_tag 的区别

• filter: 类似管道，只能接受两个参数，第一个参数是|前的数据。
• simple_tag: 类似函数。

1. 模板继承：{% extends 'layouts.html' %}
2. 自定义方法
   filter：只能传递两个参数，可以在if、for语句中使用。
   simple_tag：可以无线传参，不能在if for中使用。
   inclusion_tags：可以使用模板和后端数据。
3. 防 xss 攻击: |safe、mark_safe

django-debug-toolbar的作用？

1. 查看访问的速度、数据库的行为、cache命中等信息。
2. 尤其在 Mysql 访问等的分析上大有用处(sql查询速度)。

Django 中如何实现单元测试

对于每一个测试方法都会将setUp()和tearDown()方法执行一遍。

会单独新建一个测试数据库来进行数据库的操作方面的测试，默认在测试完成后销毁。

在测试方法中对数据库进行增删操作，最后都会被清除。也就是说，在test_add中插入的数据，在test_add测试结束后插入的数据会被清除。

Django单元测试时为了模拟生产环境，会修改settings中的变量，例如, 把DEBUG变量修改为True, 把ALLOWED_HOSTS修改为[*]。

Django 的 contenttype 组件的作用

contenttype 是 Django 的一个组件(app)，它可以将 Django下所有app下的表记录下来。

可以使用他再加上表中的两个字段,实现一张表和N张表动态创建FK关系。

• 字段：表名称
• 字段：数据行ID
• 应用：一个策略表，同时关联不同的告警事件表

RESTful

谈谈你对 RESTful 规范的认识

https://blog.csdn.net/fenglepeng/article/details/104698864

RESTful 其实就是一套编写接口的’协议’，规定如何编写以及如何设置返回值、状态码等信息。

用 RESTful: 给用户一个url，根据method不同在后端做不同的处理。比如：post创建数据、get获取数据、put和patch修改数据、delete删除数据。
不用 RESTful: 给调用者很多url，每个url代表一个功能，比如：add_user/delte_user/edit_user/

规范：

• 使用HTTPS协议。
• 域名体现是API。
• 体现版本。'版本’来控制让程序有多个版本共存的情况，版本可以放在 url、请求头（accept/自定义）、GET参数。
• 路径，网络上任何东西都是资源，均使用名词表示（可复数）面向资源编程，RESTful 也可以称为“面向资源编程”。
• 根据method不同，进行不同操作。
  • GET ：从服务器取出资源（一项或多项）
  • POST ：在服务器新建一个资源
  • PUT ：在服务器更新资源（客户端提供改变后的完整资源）
  • PATCH ：在服务器更新资源（客户端提供改变的属性）
  • DELETE ：从服务器删除资源
• 通过在url上传参的形式传递搜索条件
• 响应式设置状态码

  200 OK - [GET]：服务器成功返回用户请求的数据，该操作是幂等的（Idempotent）。
  201 CREATED - [POST/PUT/PATCH]：用户新建或修改数据成功。
  202 Accepted - [*]：表示一个请求已经进入后台排队（异步任务）
  204 NO CONTENT - [DELETE]：用户删除数据成功。
  400 INVALID REQUEST - [POST/PUT/PATCH]：用户发出的请求有错误，服务器没有进行新建或修改数据的操作，该操作是幂等的。
  401 Unauthorized - [*]：表示用户没有权限（令牌、用户名、密码错误）。
  403 Forbidden - [*] 表示用户得到授权（与401错误相对），但是访问是被禁止的。
  404 NOT FOUND - [*]：用户发出的请求针对的是不存在的记录，服务器没有进行操作，该操作是幂等的。
  406 Not Acceptable - [GET]：用户请求的格式不可得（比如用户请求JSON格式，但是只有XML格式）。
  410 Gone -[GET]：用户请求的资源被永久删除，且不会再得到的。
  422 Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 当创建一个对象时，发生一个验证错误。
  500 INTERNAL SERVER ERROR - [*]：服务器发生错误，用户将无法判断发出的请求是否成功
  

• 状态码是4xx时，应返回错误信息，error当做key。
• 针对不同操作，服务器向用户返回的结果应该符合以下规范

  GET /collection：返回资源对象的列表（数组）
  GET /collection/resource：返回单个资源对象；获取单条数据
  POST /collection：返回新生成的资源对象；返回新增的数据
  PUT /collection/resource：返回完整的资源对象；更新
  PATCH /collection/resource：返回完整的资源对象；局部更新
  

• Hypermedia API: RESTful API最好做到Hypermedia，即返回结果中提供链接，连向其他API方法，使得用户不查文档，也知道下一步应该做什么。

接口的幂等性是什么意思

一个接口通过1次相同的访问，再对该接口进行N次相同的访问时，对资源不造影响就认为接口具有幂等性。

• GET # 第一次获取结果、第二次也是获取结果对资源都不会造成影响，幂等。
• POST # 第一次新增数据，第二次不会再次新增，幂等。
• PUT # 第一次更新数据，第二次不会再次更新，幂等。
• PATCH # 第一次更新数据，第二次不会再次更新，幂等。
• DELTE # 第一次删除数据，第二次不在再删除，幂等。

DRF（django rest framework）

为什么要使用django rest framework框架

在编写接口时可以不使用 django rest framework 框架。

• 不使用：也可以做，可以用django的CBV来实现，开发者编写的代码会更多一些。
• 使用：内部帮助我们提供了很多方便的组件，我们通过配置就可以完成相应操作。

django rest framework 框架中都有那些组件

#- 路由，自动帮助开发者快速为一个视图创建4个url
    www.oldboyedu.com/api/v1/student/$
    www.oldboyedu.com/api/v1/student(?P\w+)$
    www.oldboyedu.com/api/v1/student/(?P\d+)/$
    www.oldboyedu.com/api/v1/student/(?P\d+)(?P\w+)$
    
#- 版本处理
    - 问题：版本都可以放在那里？
        - url
        - GET 
        - 请求头 
        
#- 认证 
    - 问题：认证流程？
    
#- 权限 
    - 权限是否可以放在中间件中？以及为什么？
    
#- 访问频率的控制
    匿名用户可以真正的防止？无法做到真正的访问频率控制，只能把小白拒之门外。
    如果要封IP，使用防火墙来做。
    登录用户可以通过用户名作为唯一标示进行控制，如果有人注册很多账号，则无法防止。

#- 视图

#- 解析器 ，获取用户请求数据request.data，根据Content-Type请求头对请求体中的数据格式进行处理。

#- 分页

#- 序列化，可以做用户请求数据校验+queryset对象的序列化
    - 序列化
        - source
        - 定义方法
    - 请求数据格式校验
#- 渲染器 

django rest framework 框架中的视图都可以继承哪些类

a. 继承APIView（最原始）但定制性比较强
    这个类属于rest framework中的顶层类，内部帮助我们实现了只是基本功能：认证、权限、频率控制，但凡是数据库、分页等操作都需要手动去完成，比较原始。
    class GenericAPIView(APIView)
        def post(...):
              pass

b. 继承GenericViewSet（ViewSetMixin，generics.GenericAPIView）
    首先他的路由发生变化：如果继承它之后，路由中的as_view需要填写对应关系
    在内部也帮助我们提供了一些方便的方法：
    get_queryset
    get_object
    get_serializer
    get_serializer_class
    get_serializer_context
    filter_queryset
    注意：要设置queryset字段，否则会抛出断言的异常。
 
    代码
    只提供增加功能，只继承GenericViewSet
     
    class TestView(GenericViewSet):
        serialazer_class = xxx
        def creat(self,*args,**kwargs):
            pass  # 获取数据并对数据
 
c. 继承 modelviewset  --> 快速快发
    -ModelViewSet(增删改查全有+数据库操作)
    -mixins.CreateModelMixin（只有增）,GenericViewSet
    -mixins.CreateModelMixin,DestroyModelMixin,GenericViewSet
    对数据库和分页等操作不用我们在编写，只需要继承相关类即可。
    
    示例：只提供增加功能
    class TestView(mixins.CreateModelMixin,GenericViewSet):
        serializer_class = XXXXXXX
        *** 
        modelviewset --> 快速开发，复杂点的genericview、apiview

简述 django rest framework 框架的认证流程

源码流程：请求进来先走dispatch方法，然后封装的 request对象会执行 user方法，由user触发authenticators认证流程。

如何编写类并实现authenticators？

认证需要编写一个类，类里面有一个authenticators方法，我们可以自定义这个方法，可以定制3类返回值。

• （user,auth），认证成功
• None, 匿名用户
• 异常，认证失败

django rest framework如何实现的用户访问频率控制 ★★★

# 对匿名用户，根据用户IP或代理IP作为标识进行记录，为每个用户在redis中建一个列表
{
    throttle_1.1.1.1:[1526868876.497521,152686885.497521...]，
    throttle_1.1.1.2:[1526868876.497521,152686885.497521...]，
    throttle_1.1.1.3:[1526868876.497521,152686885.497521...]，
} 

每个用户再来访问时，需先去记录中剔除过期记录，再根据列表的长度判断是否可以继续访问。

如何封IP：在防火墙中进行设置

Flask

Flask 框架的优势

Flask自由、灵活、可扩展性强、透明可控、第三方库的选择面广、开发时可以结合最流行最强大的 Python 库。

Flask blueprint（蓝图）的作用

Flask blueprint 把实现不同功能的 module 分开。也就是把一个大的App分割成各自实现不同功能的module。

在一个blueprint中可以调用另一个blueprint的视图函数, 但要加相应的blueprint名。

列举使用的Flask第三方组件

• Flask组件
  • flask-session session放在redis
  • flask-SQLAlchemy 同 Django 的ORM操作
  • flask-migrate 数据库迁移
  • flask-script 自定义命令
  • blinker 信号-触发信号
• 第三方组件
  • Wtforms 快速创建前端标签、文本校验，和 Django 的 ModelForm 作用类似。
  • dbutile 创建数据库连接池
  • gevnet-websocket 实现websocket
• 自定义Flask组件
  • 自定义auth认证，参考flask-login组件

Flask 框架依赖组件

• 依赖 jinja2 模板引擎。
• 依赖 werkzurg。

在 Flask 中实现 WebSocket 需要什么组件？

gevent-websocket

简述 Flask 上下文管理流程 ★★★

简单来说，Falsk 上下文管理可以分为三个阶段：

1. 请求进来时：将请求相关的数据放入上下文管理中。
2. 在视图函数中：要去上下文管理中取值。
3. 请求响应：要将上下文管理中的数据清除。

详细点来说：

1. 请求刚进来：
   将 request、session 封装在 RequestContext 类中，app、g封装在 AppContext 类中。
   并通过 LocalStack 将 RequestContext 和 AppContext 放入 Local 类中。
2. 视图函数中：
   通过 localproxy —> 偏函数 —> localstack —> local取值。
3. 请求响应时：
   先执行 save.session()，再各自执行pop()，将local中的数据清除。

Flask 中上下文管理主要涉及到了那些相关的类？并描述类主要作用？

• RequestContext # 封装进来的请求（赋值给ctx）
• AppContext # 封装app_ctx
• LocalStack # 将local对象中的数据维护成一个栈（先进后出）
• Local # 保存请求上下文对象和app上下文对象

Flask 默认 session 处理机制

不熟的话：记不太清了,应该是……分两个阶段吧。

• 创建:
  当请求刚进来的时候，会将 request 和 session 封装成一个 RequestContext() 对象。
  接下来把这个对象通过 LocalStack() 放入内部的一个 Local() 对象中。
  因为刚开始 Local 的 ctx 中 session 是空的，所以，接着执行 open_session，将 cookie 里面的值拿过来，重新赋值到ctx中(Local实现对数据隔离,类似threading.local)

• 销毁:
  最后返回时执行 save_session() 将 ctx 中的 session 读出来进行序列化，写到 cookie 然后给用户，接着把 ctx pop 掉。

Flask中的g的作用

g 是贯穿于一次请求的全局变量，当请求进来将 g 和 current_app 封装为一个 APPContext 类，再通过 LocalStack 将 Appcontext 放入Local中。

取值时通过偏函数在 LocalStack、local 中取值；响应时将local中的g数据删除。

在 Flask，g对象是专门用来存储用户数据的，它是global的缩写，g是全局变量，在整个request生命周期内生效。

g 保存的是当前请求的全局变量，不同的请求会有不同的全局变量，通过不同的 thread id 区别，像数据库配置这样重要的信息挂载在app对象上，一些用户相关的数据，就可以挂载在g对象上，这样就不需要在函数里一层层传递。

为什么 Flask 把 Local 对象中的的值 stack 维护成一个列表

因为通过维护成列表，可以实现一个栈的数据结构，进栈出栈时只取一个数据，巧妙的简化了问题。

还有，在多app应用时，可以实现数据隔离；列表里不会加数据，而是会生成一个新的列表。

local 是一个字典，字典里key（stack）是唯一标识，value是一个列表。

Flask中多app应用是怎么完成

请求进来时，可以根据URL的不同，交给不同的APP处理。蓝图也可以实现。

#app1 = Flask('app01')
#app2 = Flask('app02')
#@app1.route('/index')
#@app2.route('/index2')

源码中在DispatcherMiddleware类里调用app2.__call__，原理其实就是URL分割，然后将请求分发给指定的app。之后app也按单app的流程走。就是从app.__call__走。

解释 Flask 框架中的Local对象和threading.local对象的区别

• Local对象：Local对象是根据threading.local做的，为每个 request 开辟一块空间进行数据存储。

• threading.local：为每个线程开辟一块空间进行数据存储(数据隔离)。

问题：自己通过字典创建一个类似于threading.local的东西。

storage = {
4740: {val: 0},
4732: {val: 1},
4731: {val: 3},
}

class Local(object):
    def __init__(self):
        object.__setattr__(self, 'storage', {})
    def __setattr__(self, k, v):
        ident = get_ident()
        if ident in self.storage:
            self.storage[ident][k] = v
        else:
            self.storage[ident] = {k: v}
    def __getattr__(self, k):
        ident = get_ident()
        return self.storage[ident][k]
obj = Local()
def task(arg):
    obj.val = arg
    obj.xxx = arg
    print(obj.val)
for i in range(10):
    t = Thread(target=task, args=(i,))
    t.start()

Flask 中 blinker 是什么？

Flask 中的 blinker 是信号的意思，信号主要是让开发者可是在flask请求过程中定制一些行为。

或者说 Flask 在列表里面预留了几个空列表，在里面存东西。简言之，信号允许某个’发送者’通知’接收者’有事情发生了。

@before_request有返回值，blinker没有返回值

# 10个信号
request_started = _signals.signal('request-started')        # 请求到来前执行
request_finished = _signals.signal('request-finished')      # 请求结束后执行
before_render_template = _signals.signal('before-render-template')  # 模板渲染前执行
template_rendered = _signals.signal('template-rendered')            # 模板渲染后执行
got_request_exception = _signals.signal('got-request-exception')    # 请求执行出现异常时执行
request_tearing_down = _signals.signal('request-tearing-down')      # 请求执行完毕后自动执行（无论成功与否）
appcontext_tearing_down = _signals.signal('appcontext-tearing-down')# 请求上下文执行完毕后自动执行（无论成功与否）
appcontext_pushed = _signals.signal('appcontext-pushed')    # 请求app上下文push时执行
appcontext_popped = _signals.signal('appcontext-popped')    # 请求上下文pop时执行
message_flashed = _signals.signal('message-flashed')        # 调用flask在其中添加数据时，自动触发

SQLAlchemy中的 session 和 scoped_session 的区别？

• Session：
  由于无法提供线程共享功能，开发时要给每个线程都创建自己的 session，打印 sesion 可知他是 sqlalchemy.orm.session.Session 的对象。

• scoped_session
  为每个线程都创建一个 session，实现支持线程安全，在整个程序运行的过程当中，只存在唯一的一个 session 对象。
  创建方式:通过本地线程Threading.Local() session=scoped_session(Session) 创建唯一标识的方法(参考flask请求源码)。

SQLAlchemy如何执行原生SQL？

# 使用execute方法直接操作SQL语句(导入create_engin、sessionmaker)
engine=create_engine('mysql://root:*****@127.0.0.1/database?charset=utf8')
DB_Session = sessionmaker(bind=engine)
session = DB_Session()
session.execute('alter table mytablename drop column mycolumn ;')

ORM的实现原理？

ORM的实现基于一下三点：

• 映射类：描述数据库表结构。
• 映射文件：指定数据库表和映射类之间的关系。
• 数据库配置文件：指定与数据库连接时需要的连接信息(数据库、登录用户名、密码or连接字符串)。

以下SQLAlchemy的字段是否正确？如果不正确请更正：

from datetime import datetime
from sqlalchemy.ext.declarative
import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String, DateTime
 
Base = declarative_base()
class UserInfo(Base):
    __tablename__ = 'userinfo'   
    id = Column(Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    name = Column(String(64), unique=True)
    ctime = Column(DateTime, default=datetime.now())

# 不正确：Ctime字段中参数应为’default=datetime.now’，now 后面不应该加括号，加了的话，字段不会实时更新。

SQLAchemy 中如何为表设置引擎和字符编码？

1. 设置引擎编码方式为utf8。
   engine = create_engine("mysql+pymysql://root:[email protected]:3306/sqldb01?charset=utf8")

2. 设置数据库表编码方式为utf8

   class UserType(Base):
       __tablename__ = 'usertype'
       id = Column(Integer, primary_key=True)
       caption = Column(String(50), default='管理员')
       
       # 添加配置设置编码
       __table_args__ = {
           'mysql_charset':'utf8'
       }
   

   这样生成的SQL语句就自动设置数据表编码为utf8了,__table_args__ 还可设置存储引擎、外键约束等等信息。

SQLAchemy中如何设置联合唯一索引

通过 UniqueConstraint 字段来设置联合唯一索引，例如__table_args=(UniqueConstraint('h_id','username',name='_h_username_uc')) h_id和username组成联合唯一约束。

Tornado

简述Tornado框架的特点。

异步非阻塞+websocket

简述Tornado框架中Future对象的作用？

实现异步非阻塞。

视图函数 yield 一个futrue对象，futrue对象默认：
self._done = False ，请求未完成
self._result = None ，请求完成后返回值，用于传递给回调函数使用。

tornado就会一直去检测futrue对象的_done是否已经变成True。

如果IO请求执行完毕，自动会调用future的set_result方法：
self._result = result
self._done = True
参考：http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/6536518.html（自定义异步非阻塞web框架）

Tornado框架中如何编写WebSocket程序

Tornado在websocket模块中提供了一个WebSocketHandler类。这个类提供了和已连接的客户端通信的WebSocket事件和方法的钩子。
当一个新的WebSocket连接打开时，open方法被调用，而on_message和on_close方法，分别在连接、接收到新的消息和客户端关闭时被调用。
此外，WebSocketHandler类还提供了write_message方法用于向客户端发送消息，close方法用于关闭连接。

Tornado中静态文件是如何处理的？

如：

# settings.py
settings = {
    "static_path": os.path.join(os.path.dirname(__file__), "static"),
   # 指定了静态文件的位置在当前目录中的"static"目录下
    "cookie_secret": "61oETzKXQAGaYdkL5gEmGeJJFuYh7EQnp2XdTP1o/Vo=",
    "login_url": "/login",
    "xsrf_cookies": True,
}
 
经上面配置后
static_url()自动去配置的路径下找'commons.css'文件

Tornado操作MySQL使用的模块

torndb: torndb是基于mysqldb的再封装，所以使用时要先安装myqldb

Tornado操作redis使用的模块

tornado-redis

简述Tornado框架的适用场景

web聊天室，在线投票