服务端编程（六）- Django - 工程的安装与配置 详解原理 ORM sql urlpattern 数据库迁移

前言 ´･ᴗ･`

• 本节 就是我们学习Django的开端 我们将带您一步步构建出自己的一个图书馆应用
  类似我们现在图书馆的一套管理系统
  Django的学习大概是10篇文章的篇幅
  那 我们现在开始吧 ψ(｀∇´)ψ
• 本节默认您已经安装了
  • Pycharm
  • Django 3.0
  • 建议直接用pycharm安装django 实在不行采用pip
  • 本篇测试环境：
    • Pycharm 2020.1
    • django 3.0.2
    • python 3.7
• 本篇内容将会帮助你学习…
  • 如何建立自己的第一个网站（有着django小火箭2333）
  • django工程目录的结构 以及相应文件目录的含义
  • 如何注写自己的应用
  • 如何进行数据库迁移
  • ORM 与 原生sql语句的概念
  • url 模式的配置 了解path() 转发重定向
  • 如何运行网站

框架的基本概念

unopinioned vs opinioned
这是个新词
意思就是 web框架的一种特点

• opinioned 有主见的
  有种web框架擅长搞定特定的web建站问题 但是除了那些擅长点 其他的方面只有很有限的选择
• un-opinioned 没主见的
  有些web框架 则是所有方面都会让你自由发展 你都可以自定义 或者说 选择的范围很大

scalable
scale 有点"尺寸"相关的概念 意思就是你的web应用 可大可小 适合很方便的调节 而不像传统的那种 牵一发而动全身

创建Django工程

我们直接利用pycharm的terminal终端 无需cmd
找到 你想放置django工程的文件夹 比如我选定了django_MDN 文件夹

然后terminal 输入：

django-admin startproject locallibrary

locallibrary 是项目名称 你可以随便改

然后你就会看到这样的层级目录：

工程文件解释

• init.py 只是说明这玩意是个python package（包）
• settings.py 包含所有网站的设定 即
  • 注册所有的web应用
  • 所有的静态文件的地址
  • 所有数据库的配置细节
• urls.py 定义 一些url参数能够映射到资源的真实地址 或者 是处理此项请求的对象
  甚至可以用于映射一些web应用
• wsgi.py 帮助你的web应用与服务器通信的
• manage.py 创建应用 与db交互 启动服务器等

创建应用

在manage.py 同级目录 terminal运行：

python manage.py startapp catalog

如果不行 试试

python3 manage.py startapp catalog
py manage.py startapp catalog
py-3 manage.py startapp catalog

之后就能看到pycharm的目录显示：

或者你dir 查看目录内文件 更可信：

应用目录文件讲解

我们的目录应该是现在这样的：

locallibrary/
    manage.py
    locallibrary/
    catalog/
        admin.py
        apps.py
        models.py
        tests.py
        views.py
        __init__.py
        migrations/

大部分文件都是可以顾名思义的

• views.py 存放view
  • view 你可以理解为 一些对象可以帮我们通过url 找到我们想要的资源 这些的东西 都在view下面 无论是object 继承于view 还是函数 —— 作为view的方法
• models.py 存放data models
  也就是所谓的ORM —— 我们通过django的model 对数据库建立模型 然后就像操作对象 对象实例 对象属性 一样改变数据库的表 行 与 列的数据
• tests.py 存放tests
• admin.py 管理网站的一些配置（configuration）
  比如你作为图书馆借阅应用的 admin 你可以在admin 网页（应该是admin site） 后台管理书本信息的录入
  意味着 给你一个空间操作这些数据库信息 只不过不对用户开放
• apps.py web应用的登记（register）
• migrations folder 当你用python更改数据库以后 我们需要迁移（migration），意思自动帮你更新数据库 当然你学过MySQL直接用sql 再事务commit 就是真正更新了
• init.py 照旧 这玩意就是说明这目录是个py包 可以被工程的别的部分引用

注册应用

我们已经创建了一个名为catalog的应用
现在 我们在setting.py 中进行注册
找到 INSTALLED APP 这个列表 添加上catalog 如下：

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth', # authentic 验证
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions', # session 会话
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'catalog'
]

可见django已经帮我们内置了一些应用 比如用户验证authentication 会话session 等

添加数据库信息

还是在setting.py

• MySQL 我就接着我的MySQL教程 来继续配置数据库了 如下：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': "django", #数据库名字
        'USER':'root', # 一般默认就是root
        'PASSWORD':'2333', # 你的密码 
        'HOST':'localhost', # 我们现在还是本地服务器跑着学习 后面上真的云服务器
        'PORT':'3306' # 端口号
    }
}

你得在mysql创建一个空数据库，把名字填在“NAME”里面

• 或者你也可以用默认的sqlite 虽然不适合实际的商业应用 但是自己玩玩还是ok的

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
}

如果是其他数据库 你可以参考官网
或者google csdn等等

别的setting

• timezone
  我们设成中国的时间咯：
  TIME_ZONE = ‘Asia/Shanghai’
  TIME_ZONE = ‘Asia/Hong_Kong’
  当然你可以设成别的 请看
  主要是database name那边
• SECRET_KEY. 目前我们一个demo不用管 不过到产品环节的时候就要更改了 涉及安全问题
• DEBUG. 这个就是打印debug的日志用的 生产环节就设计成False就行了

url.py 配置 （hook up）

我们说过 url.py管得是url参数的映射 具体来说 我们用path（）函数 将url的参数对应一个view（视图）
可以想象一下 我们通过一个url参数 比如\best 去查看NBA MVP的时候 肯定出来的是一个页面 也就是一个视图 所以path就是帮我们找到 我们要的网页

大概有三种用法 后面还会补充更多 这里只是混个脸熟：）

• 绑定到函数——view.function
  1. 添加包 from my_app import views
  2. 书写正则表达式'^home' 匹配网址 path(r’^home’, views.home, name=‘home’)
• 绑定到对象_class 继承于 view
  1. 添加包 from other_app.views import Home
  2. 书写正则表达式'catalog//' 匹配网址 path(r’‘catalog//’’, Home.as_view(), name=‘home’)
  3. 注意 id 匹配任何在catalog/任何字符/ 里面的任何字符 也就是可以传参 然后用来 比如展现到你的前端网页上
• 将另一种path连接方式绑定到你想要的连接方式（重新使用）
  1. import： from django.urls import include, path
  2. path(‘blog/’, include(‘blog.urls’))

然后当你的path（）太多的时候 我们直接用url pattern —— 一个列表 来装他们 于是我们也可以这么添加新的path

from django.urls import include
from django.urls import path

urlpatterns += [
    path('catalog/', include('catalog.urls')),
]

urlpattern 这个列表包含所有path

注意 django已经默认给我们url pattern 加了一项：

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

这个意思就是 使用admin/ 可以访问所有站点（site）上的url 也就是我们写在url pattern里面的一堆path
为啥要有这句？-- admin是管理者（我们）访问的 当然应该可以测试所有的url（也是我们写的url模式）

当url太多该怎么办？urlpattern

可以想象 假设你的网站有100个web应用 你应当怎么管理至少上百个url pattern？
很明显我们会把一些细小的url匹配模式 放到我们应用里面去 这就是我们必须在我们的应用catalog里面
加上一个url.py 文件 内容如下：

from django.urls import path
from catalog import views

urlpatterns = [

]

那么 当浏览器请求的url 到达我们网站（site） 有点类似根目录 我们site会调用根目录的url.py
然后根目录的url.py就应该转发（或者说重定向redirect）到 应用catalog的URL.py 也就是上面我们写的那个

问题是 如何写清楚“转发” 这个操作

我们在根目录的url.py 里面写上：

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),                     #1
    path('catalog/', include('catalog.urls')),           #2
    path('', RedirectView.as_view(url='/catalog/', permanent=True)),             #3
] + static(settings.STATIC_URL, document_root=settings.STATIC_ROOT) #4

第二句就是 意思 你访问我网站的catalog 我就把这个请求转给catalog.urls 也就给catalog目录下的url.py处理
第三句很有意思

• 观察到 写url pattern的地方是空的 意思是 所有 url请求
• 因为我们只有一个应用 干脆所有网站的事交给catalog去做
• 于是我们把所有url 转发到 ‘/catalog/’ —— 第二句 我们已经定义过了的 url映射套路
• 所以就是 第二句把访问catalog的全部踢皮球给 catalog/url.py
• 然后第三句把皮球踢给第二句catalog/url.py （从未见过如此厚颜无耻之徒）
  第1句不解释 上面讲了

第四句 你或许这么访问过 提供vue.js 的官方网站
也就是地址栏输入网址 得到的是人家的源码
那么有没有想过 我们的服务器也可以这么提供我们写的前端代码呢？比如.html .js .css
这就是返回静态文件
当然Django倒是默认不支持这么弄 但是不方便我们debug
于是第四句就是搞定这个的——让我们的服务器也能返回 前端代码

总之 最后我们要往根目录urls.py 写的代码是：

from django.contrib import admin
from django import views
from django.urls import include
from django.urls import path
from django.views.generic import RedirectView
from django.conf import settings
from django.conf.urls.static import static
urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),                     #1
    path('catalog/', include('catalog.urls')),           #2
    path('', RedirectView.as_view(url='/catalog/', permanent=True)),
] + static(settings.STATIC_URL, document_root=settings.STATIC_ROOT) #4

迁移数据库 migration

这 是我们运行网站前的最后一步 ：）

你会好奇 我们并没有进行任何数据库的编写 那么 为啥还迁移数据库呢？
事实上 django帮你写好了一部分数据库的结构 用于后续管理 （别找了 不在model.py里面^_^）
我们创建的应用 应用相关信息等等 都会保存在django自动创建的数据库中

另外 希望你别忘了
Django 使用对象关系映射器（ORM）将Django代码中的模型定义映射到底层数据库使用的数据结构。
那么 纯ORM 纯原生sql 或者两者混用都是ok得了 个人项目无所谓 团体项目 这个得沟通好：）

这里 我们要安装好 mysql-client 库 直接用pycharm安装就行
然后
我们在terminal 与manage.py 同级目录 逐行运行：

python manage.py makemigrations 
python manage.py migrate

注意理解这个迁移过程：实际上 make migrations 只是通过我们ORM python代码 （model.py里面的） 转换成sql 语句 然后 真正执行操作的是 migrate
有种说法是 这个migrate 只是我们数据库版本控制（version control）的一个提纲（schema）而已

其他迁移的命令细节 可以看官网

ORM vs sql

如果我不放心他自动生成的那些sql怎么办 也就我不信任ORM呢？
我们可以查看他生成的代码
首先 找到所有的migrations
运行：

python manage.py showmigrations

admin
 [X] 0001_initial
 [X] 0002_logentry_remove_auto_add
 [X] 0003_logentry_add_action_flag_choices
auth
 [X] 0001_initial
 [X] 0002_alter_permission_name_max_length
 [X] 0003_alter_user_email_max_length
 [X] 0004_alter_user_username_opts
 [X] 0005_alter_user_last_login_null
 [X] 0006_require_contenttypes_0002
 [X] 0007_alter_validators_add_error_messages
 [X] 0008_alter_user_username_max_length
 [X] 0009_alter_user_last_name_max_length
 [X] 0010_alter_group_name_max_length
 [X] 0011_update_proxy_permissions
catalog
 (no migrations)
contenttypes
 [X] 0001_initial
 [X] 0002_remove_content_type_name
sessions
 [X] 0001_initial

我们看到熟悉的auth catalog sessions 意味着这些都是 已经安装好的app （登记好的）
如果没有在setting登记 就会出现：

第二步 我们拿到app名称 还有相应的migrations的名字 就可以这样运行：

python manage.py sqlmigrate auth 0001

注意 这个migration原名贼长 幸好我们可用代号 0001
然后我们就得到了：

BEGIN;
--
-- Create model Permission
--
CREATE TABLE "auth_permission" ("id" integer NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "name" varch
ar(50) NOT NULL, "content_type_id" integer NOT NULL REFERENCES "django_content_type" ("id") D
EFERRABLE INITIALLY DEFERRED, "codename" varchar(100) NOT NULL);
--
-- Create model Group
--
CREATE TABLE "auth_group" ("id" integer NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "name" varchar(80
) NOT NULL UNIQUE);
CREATE TABLE "auth_group_permissions" ("id" integer NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "grou
p_id" integer NOT NULL REFERENCES "auth_group" ("id") DEFERRABLE INITIALLY DEFERRED, "permiss
ion_id" integer NOT NULL REFERENCES "auth_permission" ("id") DEFERRABLE INITIALLY DEFERRED);
--
-- Create model User
--
CREATE TABLE "auth_user" ("id" integer NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "password" varchar
(128) NOT NULL, "last_login" datetime NOT NULL, "is_superuser" bool NOT NULL, "username" varc
har(30) NOT NULL UNIQUE, "first_name" varchar(30) NOT NULL, "last_name" varchar(30) NOT NULL,
 "email" varchar(75) NOT NULL, "is_staff" bool NOT NULL, "is_active" bool NOT NULL, "date_joi
ned" datetime NOT NULL);
CREATE TABLE "auth_user_groups" ("id" integer NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "user_id" i
nteger NOT NULL REFERENCES "auth_user" ("id") DEFERRABLE INITIALLY DEFERRED, "group_id" integ
er NOT NULL REFERENCES "auth_group" ("id") DEFERRABLE INITIALLY DEFERRED);
CREATE TABLE "auth_user_user_permissions" ("id" integer NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "
user_id" integer NOT NULL REFERENCES "auth_user" ("id") DEFERRABLE INITIALLY DEFERRED, "permi
ssion_id" integer NOT NULL REFERENCES "auth_permission" ("id") DEFERRABLE INITIALLY DEFERRED)
;
CREATE UNIQUE INDEX "auth_permission_content_type_id_codename_01ab375a_uniq" ON "auth_permiss
ion" ("content_type_id", "codename");
CREATE INDEX "auth_permission_content_type_id_2f476e4b" ON "auth_permission" ("content_type_i
d");
CREATE UNIQUE INDEX "auth_group_permissions_group_id_permission_id_0cd325b0_uniq" ON "auth_gr
oup_permissions" ("group_id", "permission_id");
CREATE INDEX "auth_group_permissions_group_id_b120cbf9" ON "auth_group_permissions" ("group_i
d");
CREATE INDEX "auth_group_permissions_permission_id_84c5c92e" ON "auth_group_permissions" ("pe
rmission_id");
CREATE UNIQUE INDEX "auth_user_groups_user_id_group_id_94350c0c_uniq" ON "auth_user_groups" (
"user_id", "group_id");
CREATE INDEX "auth_user_groups_user_id_6a12ed8b" ON "auth_user_groups" ("user_id");
CREATE INDEX "auth_user_groups_group_id_97559544" ON "auth_user_groups" ("group_id");
CREATE UNIQUE INDEX "auth_user_user_permissions_user_id_permission_id_14a6b632_uniq" ON "auth
_user_user_permissions" ("user_id", "permission_id");
CREATE INDEX "auth_user_user_permissions_user_id_a95ead1b" ON "auth_user_user_permissions" ("
user_id");
CREATE INDEX "auth_user_user_permissions_permission_id_1fbb5f2c" ON "auth_user_user_permissio
ns" ("permission_id");
COMMIT;

如果不放心 就这么检查

另外 除了我们在ugly的mysql客户端输入sql
我们也可以在sqlyog输入 就好像我们之前做的那样

当然 还可以调用sql在python的语言接口（implementation）
也就是调用pyMysql库 这是它的官方文档
这几乎就是真的写sql语句了其实 不再是ORM 对象关系映射（Object Relational Mapping）

那 运行网站吧

python3 manage.py runserver

我们就这样运行网站吧 本地服务器 默认端口8000

你可以输入网址到地址栏： http://127.0.0.1:8000/
然后你就会拿到：

注意 这并不意味你成功了：）
忘了吗？我们的url映射把所有的皮球踢给了catalog/url.py然而那玩意现在是空的：）
所以他说 你并没有做任何 configuration on urls pattern

解决问题 很简单 我们去配置咯
然后这个问题留给下一节 目前 我很享受看到django的小火箭 抖动的样子：）

将django火箭改成中文

你可以稍微配置一下：
找到根目录的setting.py:

把这两句改成中国：

LANGUAGE_CODE = 'zh-hans'
 
TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'

然后启动服务器python manage.py runserver
中文版小火箭：

总结 ´◡`

这一节 我们终于弄出来人生中第一个网站 虽然展现的是django送我们的小火箭
当然不用担心 这是我们的一小步 全栈领域的一大步

当然对于我来说 这篇文章这么长能够通过审核也是不容易

下一节 我们聊聊数据库的控制ORM

另外，小姐姐祝贺你完成第一个django 的 demo