第二章：Django的深度潜行
安装Django - 装备你的船
在航向Django的旅程之前，你需要准备好你的船。安装Django就像给你的船装上发动机一样简单。
pip install django
安装完成后，你就可以创建你的第一个项目，也就是你的第一艘船：
django-admin startproject myproject
cd myproject
python manage.py runserver
Django的基础 - 船体构造
1. 项目结构解析
Django项目的结构就像船的框架。它有以下主要部分：
- settings.py：船的控制台，你可以在这里调整航行设置（项目配置）。
- urls.py：航海图，决定了航线（路由）。
- views.py：船长的舱室，从这里指挥航行（处理请求）。
- models.py：货舱，存储你的财宝（数据库模型）。
2. 视图与路由：掌舵手的艺术
在Django中，视图和路由协同工作，就像船上的掌舵手和航海图。
- 创建一个视图：
from django.http import HttpResponse
def home(request):
return HttpResponse("Ahoy! Welcome to my Django ship!")
- 定义路由：
from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
path('', views.home, name='home'),
]
3. 模型：货仓的组织
Django的模型是存储和管理数据的强大工具，就像船上整齐的货仓。
创建一个简单的模型：
from datetime import datetime
from django.db import models
class BlogPost(models.Model):
title = models.CharField(max_length=200)
content = models.TextField()
published_date = models.DateTimeField(default=datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
def __str__(self):
return self.title
4. 示例：小型博客应用
创建一个简单的博客应用，可以让你理解Django的基本工作流程。你需要完成几个关键步骤：创建应用、注册应用、设置模型、迁移数据库、创建视图和模板，以及配置URLs。下面是详细的步骤：
- 步骤 1：创建应用
python manage.py startapp blog
- 步骤 2：注册应用
打开 myproject/settings.py 文件（这里 myproject 是你的项目名），并确保 ‘blog’ 被包含在 INSTALLED_APPS 中，如下所示：
INSTALLED_APPS = [
# ... 其他已安装的应用 ...
'blog', # 确保这一行已添加
]
- 步骤 3：定义模型
在blog/models.py文件中定义你的博客文章模型。例如：
from datetime import datetime
from django.db import models
class BlogPost(models.Model):
title = models.CharField(max_length=200)
content = models.TextField()
published_date = models.DateTimeField(default=datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
def __str__(self):
return self.title
- 步骤 4：迁移数据库
模型更改后，你需要迁移数据库，以便Django能够存储博客文章。
python manage.py makemigrations blog
python manage.py migrate
- 步骤 5：创建视图
在blog/views.py文件中创建视图来显示文章。例如，你可以创建一个视图来列出所有博客文章：
from django.shortcuts import render
from .models import BlogPost
def post_list(request):
posts = BlogPost.objects.all().order_by('-published_date')
return render(request, 'blog/post_list.html', {'posts': posts})
- 步骤 6：创建模板
在blog应用目录下创建一个名为templates的新文件夹，并在其内部创建一个名为blog的文件夹。然后，在blog/templates/blog目录中创建一个名为post_list.html的HTML文件。这是你的视图模板。
DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Blogtitle>
head>
<body>
<h1>Blog Postsh1>
<div>
{% for post in posts %}
<div>
<h2>{{ post.title }}h2>
<p>{{ post.content }}p>
<p>Published on: {{ post.published_date }}p>
div>
{% endfor %}
div>
body>
html>
- 步骤 7：配置URLs
首先，确保在项目的urls.py（位于myproject/urls.py）文件中包含了对你的应用的引用。在项目的urls.py中添加以下代码来引用博客应用的URL配置：
from django.urls import include
urlpatterns = [
# ... other url patterns ...
path('blog/', include('blog.urls')),
]
然后在你的blog应用中创建一个urls.py文件，并设置路由到你的视图：
from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
path('', views.post_list, name='post_list'),
]
- 步骤 8：运行开发服务器
python manage.py runserver
现在，你可以在浏览器中访问http://127.0.0.1:8000/blog/来查看你的博客。你应该能看到一个列出所有博客文章的页面。
进阶航行 - 拓展你的海域
1. 表单和验证：抓住海风
在Django的世界里，表单就像是捕捉海风的风帆，帮助你有效地捕获和利用用户输入的数据。
Django的表单系统提供了一种高效的方法来创建表单，并自动处理数据验证。以下是如何创建一个基于模型的表单：
- 定义表单：
你已经有一个BlogPost 模型，你想为它创建一个表单。在forms.py文件中（如果没有，就在应用目录下创建一个），定义你的表单：
from django import forms
from .models import BlogPost
class BlogPostForm(forms.ModelForm):
class Meta:
model = BlogPost
fields = ['title', 'content']
在这里，BlogPostForm类继承自forms.ModelForm，它告诉Django你的这个表单是基于BlogPost模型的。Meta类中的fields属性指定了哪些模型字段应包含在表单中。
- 使用表单：
在视图中，你可以使用这个表单来接收用户输入的数据，并进行处理。
from django.shortcuts import render
from .forms import BlogPostForm
def post_new(request):
if request.method == "POST":
form = BlogPostForm(request.POST)
if form.is_valid():
post = form.save(commit=False)
# 可以添加更多处理，例如设置作者
post.save()
# 重定向到新的博客文章或其他页面
else:
form = BlogPostForm()
return render(request, 'blog/post_edit.html', {'form': form})
- 模板中的表单：
在你的模板文件（例如post_edit.html）中，你可以渲染这个表单：
<form method="post">
{% csrf_token %}
{{ form.as_p }}
<button type="submit">Submitbutton>
form>
这里的{{ form.as_p }}会将表单字段渲染为包含在
标签中的HTML，而{% csrf_token %}则是为了防止跨站请求伪造。
2. Django REST框架：无线电通信
Django REST框架（DRF）是一个强大的工具，它允许你的Django应用通过RESTful API与外界进行通信。想象一下，这就像无线电，让你的船只能与远方的船只或岸上进行通信。
- 安装 Django REST框架：
首先，你需要安装Django REST框架：
pip install djangorestframework
- 配置：
然后，在你的settings.py文件中添加rest_framework到INSTALLED_APPS列表中。
INSTALLED_APPS = [
...
'rest_framework',
]
- 定义序列化器：
序列化器用于定义如何将你的模型转换为JSON格式。在serializers.py文件中定义序列化器：
from rest_framework import serializers
from .models import BlogPost
class BlogPostSerializer(serializers.ModelSerializer):
class Meta:
model = BlogPost
fields = ['id', 'title', 'content']
- 创建API视图：
接下来，你可以创建一个API视图来展示你的博客文章。在你的views.py中，你可以使用Django REST框架提供的视图和序列化器：
from rest_framework import generics
from .models import BlogPost
from .serializers import BlogPostSerializer
class BlogPostListCreate(generics.ListCreateAPIView):
queryset = BlogPost.objects.all()
serializer_class = BlogPostSerializer
在这个例子中，BlogPostListCreate是一个基于类的视图，它使用ListCreateAPIView来提供文章列表和创建新文章的功能。
- 配置URL：
最后，将API视图添加到你的URL配置中：
from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
path('api/posts/', views.BlogPostListCreate.as_view(), name='post-list'),
]
3. 安全与性能：防波堤与引擎优化
3.1 安全性：确保你的船舶安全
在Django的航海世界中，安全性就像是船只的防波堤，保护着你的应用不受风浪的侵袭。Django自带了一系列安全功能，确保你的航行安全无忧。
- CSRF保护：
跨站请求伪造（CSRF）是一种常见的网络攻击方式，Django通过中间件和模板标签提供了内置的CSRF保护。
每当你创建一个表单时，确保在模板中使用 {% csrf_token %} 标签：
<form method="post">
{% csrf_token %}
form>
Django的CSRF中间件默认启用，确保你的 settings.py 文件中包含了 ‘django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware’。
- SQL注入防护：
Django的ORM系统天生就是防范SQL注入攻击的，因为它避免了直接的SQL语句拼接，而是使用参数化查询。
使用Django的查询API而不是原生SQL可以自动保护你的应用：
posts = BlogPost.objects.filter(title="Safe Sailing")
- 密码安全：
Django对用户密码提供了强大的哈希和加密支持，确保用户信息的安全。
在创建用户模型时，使用Django内置的 User 模型，它自带密码哈希和验证机制。
3.2 性能优化：提升你的引擎性能
性能优化就像对船只的引擎进行升级，让你的应用能够更快、更高效地运行。
- 查询优化：
使用 select_related 和 prefetch_related 来优化数据库查询，减少数据库访问次数：
posts = BlogPost.objects.select_related().all()
- 缓存：
使用Django的缓存框架可以显著提升性能，特别是对于静态数据或不经常变化的内容。
在 settings.py 中设置缓存：
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
}
}
在视图中使用缓存：
from django.core.cache import cache
def my_view(request):
if cache.get('my_key'):
# 缓存命中
return cache.get('my_key')
else:
result = expensive_query()
cache.set('my_key', result, 60 * 15) # 缓存15分钟
return result
- 使用CDN和静态文件优化：
对于静态文件，考虑使用内容分发网络（CDN）来提升加载速度。
使用 django.contrib.staticfiles 来管理静态文件，确保在生产环境中使用压缩和最小化的资源。
结语：扬帆起航
现在你已经装备好你的Django船只，了解了如何建造船体、设置航线、装载货物，甚至进行了一次小型的航行演练。接下来的旅程完全取决于你——探索开阔的海洋，发现新的岛屿，或者与其他船只进行交流。记住，无论你的目的地在哪里，Django都是一艘值得信赖的伙伴。祝你一帆风顺！