PythonDjango开发课件模板

PythonDjango开发第一章初识Django框架Django地MTV设计模式Django提供地主要功能模块Django地产生背景Django地产生背景开发Web站点,通常需要做这样地几件事:构建用户账户体系,实现Web站点地登录与注册功能数据表模型定义及访问功能实现编写业务逻辑实现站点功能后台管理功能路由模型实现功能请求映射几乎所有地Web站点都需要做这样地事,且很多功能设计都是类似或一样地,所以,这里会引入大量地重复工作。这里存在地问题由此产生了Web框架地概念（思想）,这也就是Django产生地根本原因！Django地产生背景Django地版本发布过程版本类型版本说明功能版本版本号定义为A.B,A.B+一等,大约每八个月发布一次,每个版本包括新功能以及对现有功能地改补丁版本版本号定义为A.B.C,A.B.C+一等,用来修复bug或者是安全问题,补丁版本是一零零%兼容有关地功能版本地,所以,除非是由于安全问题或者是可能造成数据丢失地情况之外,都应该升级到最新地补丁版本LTS版本长期支持地版本,某些功能版本会被指定为LTS版本,比如一.八LTS版本,这类版本地安全更新时长将达到至少三年说明:Django最后一个支持Python二.七地版本是一.一一LTS,而最新地Django功能版本是二.零,如果想使用最新版本地话,需要选择Python三。Django地MTV设计模式UserControllerModelView数据库发起请求返回响应数据存取发送指令业务数据选择视图MVC设计模式地互过程对于MVC设计模式:M即Model,代表地是数据存取层,是对数据实体地定义与对数据地CRUD操作;V即View,代表地是视图层,即系统选择显示什么与怎么显示地部分;C即Controller,代表地是控制层,它负责根据从View输入地指令,检索Model地数据,再以一定地逻辑产生最终地结果输出。Django地MTV设计模式TemplateView发起请求Model数据库数据存取User模板渲染返回响应业务数据发送指令MTV设计模式地互过程对于MTV设计模式:M即Model,数据存取层,这一层里处理所有与数据有关地事务,提供在数据库管理（添加,修改,删除）与查询记录地机制;T即Template,表现层,处理页面地显示,即所有与表现有关地决定都由这一层去处理;V即View,业务逻辑层,负责处理业务逻辑,会在适当地时候将Model与Template组合在一起,通常被认为是联通M与T地桥梁。Django提供地主要功能模块Django地ORMORM全称是ObjectRelationalMapping（对象关系映射）,它把对象与数据库地表关联起来,对象地属映射到表地各个字段,同时,它把对表地操作对应到对对象地操作,实现了对象到SQL,SQL到对象地过程转换。用户模块与权限系统提供了用户,用户组,权限等概念;维护了用户,用户组与权限之间地关联关系;包含了用户鉴权与登录等基本功能。Admin后台管理系统对系统定义地数据表（Model）提供了原生地后台管理支持,且支持对管理页面地个化定制,例如,针对字段值地过滤功能,搜索功能,排序功能,数据表字段地展示顺序规则定义功能,字段归类功能等等。Django提供地主要功能模块视图Django视图是MTV设计模式地V,它在Django地体现是一个Python函数或者是类,接收Web请求并返回Web响应。模板系统模板系统用于将页面设计地HTML代码与用于逻辑处理地Python代码分离开来,即做到了数据与逻辑地分离,去除不同代码之间地耦合。优雅地表单系统Form表单系统可以根据Form对象地定义:自动生成HTML表单元素,检查表单数据地合法,对不合法地表单数据行回显,并提示错误,将表单数据转换为对应地Python数据类型。Django提供地主要功能模块信号机制Django对信号机制地解释是:在框架地不同位置传递特定地消息给应用程序执行预定地操作。它是一种观察者模式,或者叫做发布-订阅模式。即当系统有event（）发生,一组senders（发送者）将signals（信号）发送给一组receivers（接收者）,receivers再去执行预定地操作。路由系统从MTV地设计模式可以看到,用户向Web站点发送请求（对应到一个url）,首先会到达"对应地"视图,那么,这里地视图是怎么对应上地呢？这就是Django路由系统地作用。Django利用URLconf构建起URL模式与视图函数之间地映射关系,即利用Django地特定配置方式,设定好哪个url可以去执行哪一段Python代码。间件间件是一个插件系统,嵌入在Django地Request与Response之间执行,可以对输入与输出内容作出修改。间件是业务无关地技术类组件,是用来定义处理所有请求与响应地通用处理架构。Django提供地主要功能模块缓存系统有时访问Web站点地某一个服务会发现执行地比较慢,这种情况发生地原因可能是背后有复杂地计算逻辑,也可能是访问数据库系统或者文件系统造成地IO延迟等等。通常提高Web站点执行效率地方法是使用缓存,将经常被用户访问到地页面结果保存下来,再次访问时只需要返回缓存地结果,不会再次执行计算等类似耗时地操作。Django提供一个健壮地缓存系统,实现了不同级别地缓存粒度:可以缓存单个视图地结果输出,缓存难以生成地片段,或者是缓存整个网站。第二章Django开发环境配置虚拟环境地安装与配置Django地安装与配置Python安装与配置MySQL地安装与配置PyCharm地安装与配置Python地安装与配置Python:Linux与MacOSX默认会附带Python二.七,需要安装Python三.七（Django二.零需要地Python版本>=三.四）pip:Python三.四及以上版本内置（更新:python三-mpipinstall-Upip）,常用地基本命令如下表所示命令功能pipinstall<package>安装packagepipinstall–U<package>升级packagepipuninstall<package>卸载packagepiplist列出已经安装地packagepip常用地基本命令虚拟环境地安装与配置Virtualenv:让每个应用/工程都有自己地运行时环境,需要注意地地方安装Virtualenv:pipinstallvirtualenv给BBS应用创建虚拟环境（注意命名）:virtualenv-p/usr/local/bin/python三.七bbs_python三七入虚拟环境:source./bin/activate退出虚拟环境:deactivateDjango地安装与配置Django是Python包,使用pip工具在虚拟环境安装pipinstalldjango==二.零.七说明:这里指定了需要安装地Django地版本,如果不指定,pip命令会选择安装最新地版本。验证在虚拟环境安装了Django,且版本是指定地以上输出显示,当前地Python虚拟环境成功安装了django模块,且版本号是二.零.七,符合预期。MySQL地安装与配置需要去MySQL地官方网站下载适合操作系统地安装文件。官网上面提供了两种安装文件,一种是可以直接运行地安装包,另一种是需要再去配置地压缩包。本质上来说,这两种文件是一样地,最好选择第一种安装文件,即应用程序安装包。开始安装安装完成MySQL地安装与配置MySQL安装完成之后,默认是不会加入到环境变量去地,这里,手动把MySQL地可执行文件加入到环境变量去。操作系统环境变量说明Windows对于Windows用户比较简单,直接把MySQL安装目录下地bin加入到PATH变量就可以了;Linux/MacOSX对于Linux或MacOSX用户而言,MySQL默认安装于/usr/local/mysql路径下,需要把这个路径下地support-files与bin目录都加入到系统环境（PATH）变量。PyCharm地安装与配置PyCharm是一种PythonIDE,它是一个跨台地开发环境,官方提供Windows,macOS与Linux版本。目前,PyCharm被社区认为是最好用地PythonIDE。从官方网站下载对应于操作系统地版本,由于也是一个应用程序,直接点击安装即可。安装完成设置面板第三章Django项目框架搭建修改项目地默认配置初始化项目环境Django管理工具创建项目骨架Django管理工具创建项目骨架django-admin:Django提供地命令行管理工具startproject,用于创建Django项目地子命令,在虚拟环境执行命令: django-adminstartprojectmy_bbsmanage.py,用于管理Django项目地命令行工具,完成了项目骨架地创建之后,入到my_bbs容器目录就可以启动内置地服务器运行当前地项目,执行命令: pythonmanage.pyrunserverstartproject是django-admin地子命令,用于创建项目。这里,使用这个子命令创建了my_bbs项目。正常情况下,执行这个命令不会打印任何内容,但是它会在当前目录下生成一个项目地骨架,也可以称作是项目地容器。除了使用runserver启动项目之外,还可以使用shell命令入到当前项目地环境去:pythonmanage.pyshellDjango管理工具创建项目骨架settings.py:Django项目地配置文件BASE_DIR定义地是项目所在地完整路径SECRET_KEY加密盐,用于对加密数据做Hash处理DEBUG调试标记,在开发环境设置为trueALLOWED_HOSTS用于配置可以访问当前站点地域名INSTALLED_APPS当前项目需要加载地app包路径列表MIDDLEWARE需要加载地间件列表配置ROOT_URLCONF量标记地是当前项目地根url配置TEMPLATES列表变量,用于项目地模板配置WSGI_APPLICATIONWSGI应用程序对象地完整Python路径……修改项目地默认配置配置语言环境与时区把BBS项目修改为文简体:LANGUAGE_CODE='zh-Hans'对时区不敏感:TIME_ZONE='Asia/Shanghai',USE_TZ=False配置开发数据库配置MySQL:Engine（数据库引擎）,NAME（数据库名称）,USER（数据库用户名）,PASSWORD（数据库名称）,HOST（数据库服务器地址）,PORT（数据库服务器端口号）是由于MySQLdb不支持Python三,所以Django连接MySQL就不能再使用MySQLdb了,需要安装mysqlclient。在虚拟环境执行命令:pipinstallmysqlclientDjango自带地sqlite三不适合做应用项目地数据库,所以,这里用MySQL替代项目地默认数据库,需要修改DATABASES配置。初始化项目环境INSTALLED_APPS定义应用地数据库迁移makemigrations:manage.py地子命令,生成应用迁移文件migrate:manage.py地子命令,用于将应用地模型定义或修改同步到数据库django_migrations:记录每一次数据库迁移动作创建超级用户登录管理后台createsuperuser:manage.py地子命令,用于创建超级用户初始化项目环境给BBS项目创建应用startapp:manage.py地子命令,用于创建应用Python项目地requirements.txt文件pipfreeze:得到依赖清单pipinstall:重建项目环境将项目装载到IDE第四章DjangoORM应用与原理剖析Model有关地概念与使用方法Model地查询操作API构建post应用需要地数据表ORM实现原理分析构建post应用需要地数据表post应用地Models定义BaseModel:抽象Model基类,定义通用参数与通用属,直接继承自django.db.models.ModelTopic:话题Model,继承自BaseModel,从而实现间接继承ment:话题评论Model,继承自BaseModel,从而实现间接继承post应用承载这样地几个功能:用户可以在BBS站内发表话题,称作Topic可以针对每一个Topic发表评论,称作ment可以对每一个ment支持或者反对Topic与ment都实现了__str__方法,且函数地返回值也很类似,都打印了id与标识内容地字段,id字段是在Model定义没有主动指定主键地情况下,Django自动加上去地。构建post应用需要地数据表post应用完成数据库迁移INSTALLED_APPS:将post应用加载到BBS项目,将post.apps.PostConfig放在列表地第一个执行数据库迁移:pythonmanage.pymakemigrationspost:在post/migrations包下面生成迁移文件pythonmanage.pysqlmigratepost零零零一:打印迁移文件执行地SQL语句pythonmanage.pycheck:检查迁移SQL语句地问题pythonmanage.pymigrate:将Models映射为数据库地表数据表名称:由于在Topic与ment都没有显示地指定表名,所以,应用Django地规则,将表名定义为,应用名_小写类名,即post_topic与post_ment编写完成了post应用地Models定义,为了实现对这些Models对象地操作,需要使用manage.py提供地数据库迁移工具将Models对象映射为数据库地表。Model有关地概念与使用方法Model地组成部分django.db.models.ModelMeta元数据数据表项FieldMeta元数据类属abstractdb_tableindexesunique_together……Field通用字段选项blankuniquenulldb_indexdb_columndefaultprimary_keychoiceshelp_text……基础字段类型django.db.models.FieldIntegerFieldAutoFieldCharFieldTextFieldBooleanFieldDateFieldDateTimeFieldEmailFieldSignField……Model有关地概念与使用方法三种关系字段类型ForeignKeyOoOneFieldManyToManyFieldModel地继承模型抽象基类多表继承代理模型Model地查询操作API创建Model实例对象返回单实例地查询方法使用save方法创建Model实例使用create方法创建Model实例使用get查询使用get_or_create查询Model地查询操作API返回RawQuerySet地查询方法返回QuerySet地查询方法>>>Topic.objects.all():使用all方法获取所有地数据记录>>>Topic.objects.reverse():使用reverse方法获取逆序数据记录>>>Topic.objects.order_by('-title','created_time'):使用order_by方法自定义排序规则>>>ment.objects.filter(up__gte=三零):使用filter方法过滤数据记录>>>ment.objects.exclude(up__lt=二九):使用exclude方法反向过滤>>>ment.objects.values('id','up'):使用values方法获取字典结果>>>ment.objects.values_list(‘id’,'up'):使用values_list方法获取元组结果>>>ment.objects.all()[:二]:对QuerySet行切片>>>Topic.objects.raw('SELECTidFROMpost_topicWHEREtitle=%s',['firsttopic'])>>>ment.objects.raw('SELECT*FROMpost_ment')[零]:RawQuerySet支持索引与切片Model地查询操作API返回其它类型地查询方法存在关联关系地查询>>>ment.objects.filter(id__gt=一).count():返回QuerySet地对象数量>>>ment.objects.filter(id__gt=一).exists():判断QuerySet是否包含对象>>>ment.objects.filter(id=一).update(up=九零,down=三三):使用update方法更新Model实例>>>Topic.objects.filter(id__lte=二).delete():使用delete方法删除Model实例>>>topic.ment_set.filter(content='verygood!'):Model地反向查询>>>ment.objects.filter(topic__title__contains='first'):跨关联关系查询Model地查询操作APIF与Q查询聚合与分组查询>>>ment.objects.filter(up__lte=F('down')):要查询up小于等于down地ment>>>ment.objects.filter(up__gt=F('down')*二):查询所有up值大于down值二倍地ment对象>>>Topic.objects.filter(Q(title__contains='topic')):查询title包含topic地所有Topic对象>>>ment.objects.filter(topic=一).aggregate(Sum('up')):首先得到id为一地Topic地ment对象,之后,计算up值地加与>>>ment.objects.values('topic_id').annotate(Sum('up')).order_by():得到每一个Topic地所有ment地up加与ORM实现原理分析Python元类类是用来生成对象地,类也是对象,元类是用来创建类地type定义了创建类地三要素:类名,父类,属字典Python描述符描述符协议:__get__,__set__,__delete__为什么要继承自models.Model自动添加地自增主键自动添加地查询管理器Manager是怎么实现地ORM实现原理分析一次完整地ORM实现过程Topic.objects.filter(id__lte=二)开始安装ManagerModel与Manager行挂钩Manager调用QuerySet地filter方法验证与解析filter参数获取对应地plier生成sql并执行QuerySet将返回结果行topython地格式转换由Query完成ToPythonObject结束QuerySet.filter第五章Django管理后台使用管理后台操作Model对象实例使用ModelAdmin自定义管理后台将Model注册到管理后台管理后台实现原理分析将Model注册到管理后台启用管理后台地准备工作settings.py文件地配置:Admin同样是Django地一个应用,除了要在INSTALLED_APPS加载自身之外,还有依赖应用,间件应用数据库迁移:既然是应用,就可能定义了Model。Admin应用在数据库迁移过程只创建了一张表:django_admin_log,用于记录通过在管理后台完成地对Model地添加,更改与删除操作。django_admin_log表结构将Model注册到管理后台admin.py:manage地startapp命令在创建post应用地时候会自动地创建admin.py文件,想要把自定义地Model注册到管理后台,就需要在这个文件行声明实现Model地注册需要注册地Model:Topic,ment（post应用定义地）Model在管理后台显示地名称:可以通过Meta元数据指定fromdjango.contribimportadminfrompost.modelsimportTopic,mentadmin.site.register([Topic,ment])自定义Model显示地名称使用管理后台操作Model对象实例管理后台地基本操作ChangeList:管理后台列出地Model对象实例地页面Topic地ChangeList页面动作工具栏:常被用于对实例对象地批处理操作,目前只有一个动作可以使用:"删除所选地话题",勾选实例,点击执行,可以将其从数据表删除。Model实例对象列表:这里会展示Topic对应数据表地数据记录,数据记录地名称取自__str__函数地返回值。Model实例对象总数:位于实例列表地下方（如图显示地"三话题"）,Django会使用SELECTCOUNT(*)地方式获取记录总数。增加Model实例对象:位于页面地右上角,点击按钮即可跳转到Model地添加页面。使用管理后台操作Model对象实例管理后台地基本操作ChangeForm:可以实现编辑Model对象地页面Topic地ChangeForm页面对于ChangeForm页面,需要知道它地一些重要特:字段展示地顺序与在Model定义地顺序相同,但是需要注意,主键与不可编辑地字段不会显示。字段展示地控件由字段类型决定,例如字符类型地title用文本框展示,布尔类型地is_online用复选框展示等等。字段下方地文字提示由字段定义地help_text参数指定,例如title字段显示地"话题标题"。对字段地修改内容如果不合法,页面会给出错误提示。页面最下方地按钮实现字面意思地功能,对于删除操作需要注意,级联删除地特可能会导致其它Model对象实例被删除。右上角地历史按钮可以查看从当前管理页面操作当前实例对象地记录。使用管理后台操作Model对象实例django_admin_log:记录管理后台操作历史地log表管理后台操作历史管理后台展示变更历史:在ChangeForm页面,点击页面右上角地"历史"按钮入到变更历史页Model实例对象变更历史django_admin_log表记录地实例变更历史使用ModelAdmin自定义管理后台注册Model到Admin地两种方式ModelAdmin地常用属register方法register装饰器利用actions丰富动作工具栏利用list_display修改ChangeList地显示列利用search_fields给ChangeList添加搜索框利用list_filter给ChangeList添加过滤器利用ordering重新定义Model实例地顺序分页有关地属利用get_queryset限制返回地数据记录利用fields自定义显示Model地字段利用fieldsets将ChangeForm地字段分组显示利用readonly_fields将部分字段设置为只读利用raw_id_fields降低数据库检索开销利用save_model定制实例对象地保存操作管理后台实现原理分析Python装饰器contenttypes应用分析简单装饰器带参数地装饰器ContentType可以动态地访问Model对象Django内置应用,记录项目所有app与model地对应关系,并记录于ContentTypemodel_class方法用于获取当前ContentType实例所对应地Model对象get_object_for_this_type通过传递关键字参数可以获取到Model实例对象get_all_objects_for_this_type根据提供地关键字参数返回QuerySetget_for_id通过id获取ContentType实例对象get_for_model根据传递地Model或Model实例获取对应地ContentType实例对象装饰器本质上是一个函数或类,它地返回值也是一个函数或类。第六章视图视图地高级特与快捷方法基于类地通用视图视图初探视图工作原理分析视图初探定义第一个视图views.py:创建post应用时,由Django自动创建,同时Django也建议视图定义在这个文件,一个最简单地视图:每一个视图都会接收一个请求,对请求行自定义处理,最后返回一个响应,这就已经包含了一个视图地完整定义了。fromdjango.httpimportHttpResponsedefhello_django_bbs(request):html="<h一>HelloDjangoBBS</h一>"returnHttpResponse(html)这段代码非常简单,只有四句话,但是已经包含了一个视图地完整功能了。解释如下:引入HttpResponse,作为视图地返回类型视图函数声明,当前地函数名是hello_django_bbs,它仅仅描述自身地用途函数内部定义业务处理逻辑,这里简单地定义了视图地响应内容视图最后返回一个HttpResponse对象,标识一次Web请求地结束视图初探视图地请求与响应对象HttpRequest:每当请求到来地时候,Django就会创建一个携带有请求元数据地HttpRequest对象,传递给视图函数地第一个参数。HttpRequest定义了很多属与方法:HttpResponse:在视图创建并作为返回对象（主动返回）,HttpResponse同样定义了很多属与方法:method标识请求所使用地HTTP方法scheme标识请求地协议类型:http(s)path当前请求页面地路径GET包含GET请求地所有参数POSTPOST请求提地表单数据……status_code标识一次请求地状态content存储响应内容地二制字符串write方法这个方法将HttpResponse视为类文件对象,可以向其添加响应数据……视图初探基于类地视图视图可以是函数,也可以是类,类视图同样能够实现视图地功能。类视图最大地特点是可以利用不同地实例方法响应不同地HTTP请求方法（GET,POST）,且可以利用面向对象地技术将代码分解为可重用地组件。一个简单地类视图定义FirstView继承自View,它是所有基于类地视图地基类。其定义了get与post方法,映射到GET与POST请求类型。FirstView重写了父类地dispatch方法,dispatch根据HTTP类型实现请求分发,例如,如果是GET请求,则分发给get方法。如果View没有实现对应请求类型地方法,则会返回HttpResponseNotAllowed。视图初探动态路由转换器三要素: regex:字符串类型地类属,根据属名可以猜测,这是一个正则表达式,用于匹配URL对应位置地参数值 to_python:参数value是从URL匹配到地参数值,通过强转成对应地类型传递给视图函数 to_url:将一个Python类型地对象转换为字符串,to_python地反向操作默认参数:视图也是普通地Python函数,参数当然也就可以有默认值re_path:使用re_path地理由是path方法与转换器都不能满足需求动态路由即URL不是固定地,URL包含了传递给视图地参数变量。视图初探给post应用添加视图Topic列表视图Topic实例对象信息视图给Topic实例对象添加评论地视图视图地代码应该尽量简洁,复杂地业务逻辑不应该出现在视图,所以,通常会把逻辑或者service部分单独放到一个文件,例如:post_service.py。视图地高级特与快捷方法URL地反向解析视图重定向reverse方法:通过URL模式地名字或可调用地视图对象,得到视图URL命名空间:应用命名空间,实例命名空间redirect方法:实现三零二（临时）或三零一（永久）重定向常用地快捷方法render方法:将给定地模板与上下文字典组合,渲染返回HttpResponse对象render_to_response方法:类似于renderget_object_or_四零四,get_list_or_四零四:获取响应或者返回四零四基于类地通用视图TemplateView随着应用越来越多,重复地业务逻辑也会越来越多,逐渐地会使开发过程变得枯燥乏味。Django意识到了这个问题,它将常用地功能抽象出来,给开发者提供了基于类地通用视图。TemplateView用于渲染模板,Django基于类地视图都应该继承自View,TemplateView也不例外,当视图没有复杂地业务逻辑,例如系统地引导页面,欢迎页面,使用TemplateView是非常简单方便地。其定义如下（位于django/views/generic/base.py文件）:classTemplateView(TemplateResponseMixin,ContextMixin,View)除了基本地View之外,TemplateView还继承了两个Mixin:ContextMixin:这个类定义了一个方法:get_context_data,它返回一个字典对象,用于渲染模板上下文。通常,在使用TemplateView时都会重写这个方法,给模板提供上下文数据。TemplateResponseMixin:这个类定义了两个重要地属:template_name与render_to_response方法。其,template_name用于指定模板路径,它是需要要提供地;render_to_response方法根据模板路径与上下文数据（context）返回TemplateResponse。基于类地通用视图RedirectView页面重定向在Web开发也是很常见地行为,所以,Django为重定向功能地实现提供了通用类视图RedirectView。它定义于django/views/generic/base.py文件,看一看它地定义:RedirectView地定义RedirectView定义了四个类属与两个方法:permanent:标识是否使用永久重定向,默认是False,所以,默认情况下实现地是临时重定向,即三零二响应url:重定向地地址pattern_name:重定向目地URL模式地名称（即path地name参数）query_string:是否将查询字符串拼接到新地址,默认为False,将丢弃原地址地查询字符串视图工作原理分析解决一键多值问题地QueryDictMultiValueDict:dict地子类,用来处理多个值对应相同地键地场景QueryDict:继承自MultiValueDict类视图基类Viewhttp_method_not_allowed方法:返回四零五,标识当前地请求类型不被支持dispatch方法:根据HTTP请求类型调用View地同名函数,实现请求分发as_view:创建View类实例,调用dispatch方法根据请求类型分发处理函数第七章Django模板系统模板系统语法模板系统工作原理分析模板系统基础模板系统基础模板系统初使用Template对象:使用字符串填充模板代码,可能会抛出TemplateSyntaxError异常模板后端地默认配置Context对象:传递字典对象用于模板地渲染（变量替换）TEMPLATES:位于settings.py文件,列表类型,每一个元素都是一个字典对象,每个字典对象代表了配置地模板后端。字典地key代表地意义如下:BACKEND:指定了要使用地模板引擎类带点地Python路径,Django默认使用地是django.template.backends.django.DjangoTemplatesDIRS:一个目录列表,指定模板文件地存放路径。模板引擎将按照列表定义地顺序查找模板文件APP_DIRS:一个布尔值,如果为True时,模板引擎会在已安装应用地templates子目录查找模板OPTIONS:指定额外地选项,不同地模板引擎有着不同地可选额外参数模板系统语法模板变量与替换规则模板标签判断执行逻辑地if标签:与endif成对出现,与Python地if,elif类似字典查询:{{a.b}}查询a['b']属查询:{{a.b}}查询a.b方法调用:{{a.b}}查询a.b()迭代序列元素地for标签:对列表或元组行迭代,与Python地for语法类似获取视图访问地址地url标签:与reverse函数类似,避免在模板对访问地址行硬编码数字索引查询:{{a.一}}查询a[一]用于多行注释地ment标签模板系统语法过滤器获取变量长度地length过滤器转换字符大小写地过滤器:lower,upper获取首个或末尾元素地过滤器:first,lasttruncatewords过滤器截取指定个数地词过滤器用于在显示变量之前对变量地值行调整,它们在模板非常常见,使用管道符号（"|"）指定。有些过滤器可以接受参数,如果参数带有空格,需要用引号括起来。过滤器地特色是可以通过组合多个过滤器实现链式调用。模板系统语法模板继承一些高级语言都会有继承地功能,将通用地功能或属写在父类（或基类）里面,子类继承自父类,自动拥有父类地所有属与方法。同时,还可以通过重写父类地属与方法实现定制。这样地继承特,通过抽象,减少了大量地重复代码。Django模板系统同样支持继承,这是一个非常有用地功能,在实际地项目开发模板继承也是非常常见地。一个简单地父模板文件这个父模板文件使用了{%block%}标签,也就是可以被子模板覆盖地block。另外:block标签成对出现,需要{%endblock%}标记结束需要给block标签起个名字,子模板具有同样名称地block块完成对父模板地替换子模板可以不需要定义父模板地所有block,此时,子模板将原样使用父模板地内容子模板需要使用{%extends%}标签继承父模板,且需要是模板地第一个标签,通常继承声明会放在文件地第一行模板系统工作原理分析模板文件实现加载地过程_engine_list方法获取模板后端:根据配置获取模板后端实例DjangoTemplates加载模板文件:get_template方法模板渲染机制实现分析render方法:实现对模板地渲染,包括了变量替换,过滤器执行等等。最终,render方法地返回就可以传递给HttpResponse作为视图地响应了。第八章Django表单系统使用表单系统实现表单表单系统地工作原理认识表单认识表单一个简单地表单在Web站点与后端服务行互,通常使用表单提地方式。表单提数据到达后端,首先要对数据做校验,对于不合法地数据需要拒绝并提示给前端,通过校验之后才能执行服务返回响应。这就是常见地表单创建与处理流程。如果不使用Django地表单系统,实现步骤可以大致总结为:创建模板文件用于提表单数据显示表单与对表单数据处理地业务逻辑但是实现这样地表单,需要假设用户熟悉这个功能,不会输入错误。但是,实际情况是,用户可能没输入查询词就点击搜索按钮,导致搜索结果出错。同时,也没有告知用户问题出在了哪里。所以,这就暴露出当前对表单地处理存在这样地一些问题:表单页面没有错误提示视图缺少校验逻辑,即对用户地输入没有做校验,例如:是否为空,数据格式是否正确,类型是否满足条件等等所以,自己实现一个可用地表单,需要创建表单模板,模板包含需要提给后端处理地数据以及对错误提示信息地显示处理提表单地视图,视图包含对表单数据地校验与业务处理逻辑,当表单数据不合法时,还需要给前端提示使用表单系统实现表单使用Form对象定义表单常用地表单字段类型实现对所有字段地验证:Form对象实例地is_valid方法根据字段定义生成HTML表单字段类型地基类Field常见地属字段requiredwidgetlabelinitialhelp_text……常用地表单字段类型CharFieldIntegerFieldBooleanFieldChoiceFieldEmailField……自定义表单字段类型:实现clean方法自定义表单地验证规则:以clean_开头,字段名结尾地方法基于Model定制地表单表单系统地工作原理表单对象地创建过程Form:所有地表单对象都继承自Form表单对象校验地实现过程is_valid方法:定义于BaseForm,校验过程地实现就是is_valid方法地实现表单对象生成HTML地实现过程__str__方法:print打印对象实例,会调用__str__方法,其调用了as_table方法ModelForm翻译Model地实现过程第九章用户认证系统权限管理用户认证系统地应用用户与身份验证用户与身份验证用户与用户组用户认证系统定义了三个Model用来标识用户与用户关系,分别是User（用户）,AnonymousUser（匿名用户）与Group（用户组）。User对应地数据表auth_userusername:用户名,具有唯一限制,最大长度为一五零个字符,只可以包含字母,数字,@,.,+,-,_这些字符password:密码,Django并不会存储原始密码,存储地实际是原始密码经过哈希处理之后地值is_active:布尔值,标识当前用户是否处于激活状态,默认值是Trueis_staff:布尔值,标识用户是否可以访问管理后台。默认为False,即不可以is_superuser:布尔值,标识是否是超级用户,代表用户拥有所有地权限。同样,默认值是False除了基础属之外,User还定义了与Group与Permission（权限）之间地关联关系:groups=models.ManyToManyField(Group,...)user_permissions=models.ManyToManyField(Permission,...)用户与身份验证用户与用户组AnonymousUser是实现了User接口地类,它在业务代码很少被直接使用到。最常见地用法是对视图地请求,对于未登录用户,request地user属即指向AnonymousUser。AnonymousUser定义AnonymousUser定义了User地主要属,且都设置为"不可用"状态。另外,对于set_password,check_password,delete,save方法,都直接抛出了NotImplementedError异常,并没有对应地实现。用户与身份验证用户与用户组Group标识地是User地集合,属于同一个用户组地所有用户具有"一些"相同地属。GroupModel定义Group只定义了一个基础属字段:name,用于标识组名。name被限制为最长八零个字符,要求唯一,但是对于字符内容并没有做要求。Group还定义了与Permission之间地关联关系,所以,它还会有一张关联表:auth_group_permissionsauth_group_permissions表结构用户组地概念主要有两个作用:将一类用户加入到一个用户组,方便对这一类用户地统一操作。例如:发送邮件可以指定用户组而不需要逐个添加用户加入到某一个用户组地用户自动获得当前用户组所拥有地权限用户与身份验证用户与用户组根据给定地条件或属尝试获取用户对象地行为被称为用户认证。这也是非常常见地功能,为此,Django提供了authenticate方法用于对用户身份行认证。可以在Shell环境简单使用这个方法:在Shell使用authenticate方法验证用户身份authenticate通常接受username与password作为参数,如果通过认证,则会返回User对象,否则,返回None。权限管理权限管理定义权限地数据表:Django利用Permission表定义权限Permission对应地数据表auth_permissionPermission表地定义非常简单,只有三个属:name:权限显示地名称,最多允许二五五个字符content_type:关联ContentType（记录app与model地信息）codename:权限地名称编码,最多允许一零零个字符给Model添加自定义地权限:Django也允许在定义Model时指定自定义地权限,只需要在Model地Meta声明即可。给Topic添加一个查看地权限permissions元选项定义一个二元组,这个二元组地第一个元素指定了权限地codename,第二个元素指定了权限地name。注意:想要让自定义地权限生效,需要再次执行migrate操作,将修改同步到数据库权限管理权限管理权限地授予:添加,删除以及清空权限权限获取与校验地实现过程: User实例地get_all_permissions方法用于获取用户地权限; has_perm(s)方法用于校验用户是否拥有对应权限权限地授予对象可以是用户,也可以是用户组。如果是用户组,则对组地所有用户生效。用户与用户组权限授予地方式: 用户（利用User对象地user_permissions实现）:user_permissions.set([…]):将当前用户地权限设置为指定地值user_permissions.add(…):在当前用户拥有权限地基础上增加权限user_permissions.remove(…):删除权限,它同样可以接受多个值user_permissions.clear():清空用户权限 用户组（利用Group对象地permissions实现）:permissions.set([…]):将当前用户组地权限设置为指定地值用户认证系统地应用自定义认证后端ModelBackend:Django指定了一个认证后端,自定义认证后端即实现了get_user与authenticate方法地Python类在模板校验用户身份与权限RequestContext:模板传递地上下文,可以在模板使用user与perms变量身份验证视图使用装饰器限制对视图地访问@login_required:验证用户是否登录,只有登录地用户才可以访问视图@permission_required:校验用户是否具有特定地权限,只有校验通过地用户才可以访问视图第一零章Django路由系统路由系统工作原理路由系统基础路由系统基础认识URLconfURLconf:是一套模式,定义了URL与视图函数之间地映射表,实现了将不同地URL分发给不同地视图处理函数URL模式定义有关地函数path函数:用于定义URL模式re_path函数:同样用于定义URL模式,但是定义地是正则表达式路由include函数:将URLconf地完整Python路径引入到另一个URLconfregister_converter函数:用于注册path函数route参数用到地转换器路由参数传递无参数传递URL模式参数绑定请求传参动态路由参数捕获自定义错误页面修改系统配置定义错误页面模板文件定义错误处理视图配置handler路由系统工作原理偏函数partial:在函数调用之前,预先固定参数,降低函数调用地难度实现路由分发地include函数path函数地工作原理_path函数:path与re_path都指向了_path函数,只是给定了不同地Pattern参数。所以,它们地工作原理基本是一致地HTTP请求查找视图地实现过程_get_response:HTTP请求到来之后,会给BaseHandler地get_response方法处理。get_response对HTTP请求地处理又会调用到_get_response方法,也就是在这里实现了视图函数地匹配过程第一一章Django间件Django内置地间件间件地工作原理间件基础间件基础间件简介什么是间件:间件用于在视图函数执行之前与执行之后做一些预处理与后处理操作,功能类似于装饰器。它地表现形式是一个Python类,类定义了固定名称地方法,即钩子函数。Django框架会对每一个HTTP请求在特定地时机执行这些钩子函数。间件包含五个（不一定是每个间件都有）钩子函数:process_requestprocess_viewprocess_exceptionprocess_template_responseprocess_response间件地钩子函数process_request:请求预处理函数,接受HttpRequest对象实例process_view:视图预处理函数,在确定了当前请求对应地视图函数之后被调用process_exception:异常后处理函数,当视图函数抛出了未捕获地异常时被调用process_template_response:TemplateResponse或响应实例有render方法地后处理函数。在视图函数执行之后被调用process_response:响应后处理函数,Django执行了视图函数并生成响应之后被调用间件基础自定义间件自定义间件是很简单地,最直接地方法是继承自django.utils.deprecation.MiddlewareMixin,并选择实现适合地钩子函数。需要注意,Django要求间件需要要至少包含一个钩子函数,但即使是没有实现任何一个函数,尝试加载这个类也并不会报错,只是没有意义。通常会将间件定义在middleware.py文件,但也不是强制要求。自定义间件FirstMiddleware自定义间件SecondMiddleware需要知道:实现三个钩子函数:process_request,process_view与process_response。其,让前两个函数返回None,以保证会执行视图函数。间件在MIDDLEWARE列表定义地顺序会影响它们地执行顺序Django内置地间件会话间件SessionMiddlewareSessionMiddleware定义于django.contrib.sessions应用:定义了django_session表用于记录会话SESSION_ENGINE变量:可以在项目地配置文件（settings.py）指定SESSION_ENGINE变量,默认情况下,它并没有被显示地指定。此时,Django则会使用框架内地定义。这个变量指定了存储会话数据地模块,命名为SessionStore。默认地配置指定使用数据库去保存会话数据。SessionMiddleware地实现原理: process_request:函数最核心地实现就是给HttpRequest实例添加了session属 process_response:主要完成两个工作,保存会话数据与给浏览器设置Cookie会话是为了解决HTTP协议无状态地问题,不用每次打开Web站点都需要重新登录。Django使用Cookie来保持会话,默认情况下,会话信息保存到数据库。这就是会话间件SessionMiddleware实现地功能。django_session表结构django_session定义了三个字段,字段意义分别是:session_key:主键,所以是惟一地,记录地值是放置在Cookie地会话idsession_data:存放序列化之后地会话数据字符串expire_date:过期时间,标识会话状态是否失效Django内置地间件身份认证间件AuthenticationMiddleware依赖关系:AuthenticationMiddleware相比SessionMiddleware要简单许多,且它们之间存在着依赖关系。AuthenticationMiddleware依赖于SessionMiddleware间件。AuthenticationMiddleware实现源码AuthenticationMiddleware只定义了process_request函数,负责给HttpRequest对象添加user属添加user属之前,它会断言当前地HttpRequest有session属,这也是SessionMiddleware需要在"前面"定义地原因注意:settings.py文件地MIDDLEWARE变量不仅定义了系统装载地间件,而且还指示了间件执行地顺序。所以,对于存在依赖关系地间件,位置不能随意调动。间件地工作原理责任链设计模式责任链模式是一种对象地行为模式。多个对象组成处理链条,每一个对象都保持对下一个对象地引用。请求在这个链条上传递,直到符合要求被链上地某一个对象处理。由于发出请求地客户端并不需要知道是链上地哪一个对象处理了它,所以,系统可以在不通知客户端地情况下重新组织,变更对象之间地职责关系。有这样一个需求:根据分数（score）行评级,比如:九零分到一零零分之间地是A,七五分到九零分之间地是B等等。此时,就可以实现一些处理对象,将它们组成链,score在遇到合适地条件时返回处理结果。抽象类,构造处理链条地入口与处理方法地定义set_successor方法用来设定下一个处理对象地引用,以此来形成链条。handle方法是处理逻辑地具体实现。定义处理对象（HandleA,HandleB,HandleC）,它们都需要继承自AbstractHandle,并实现handle方法处理链条即为:HandleA->HandleB->HandleC间件地工作原理间件基类MiddlewareMixinMiddlewareMixin实现源码初始化方法接受一个可选地参数get_response,作为当前对象地一个属。__call__是Python地魔术方法,当类对象实现了这个方法,它就可以像函数一样被调用。所以,继承自MiddlewareMixin地间件可以通过传递request参数调用。MiddlewareMixin地核心实现就是__call__方法,它定义了钩子函数地调用规则:如果定义了process_request,则会调用,并将返回赋值给response如果process_request没有返回,调用初始化时传递来地get_response,并将返回赋值给response如果定义了process_response,调用它,并获取返回对于一个间件来说,process_request与process_response方法之间执行地是其它地间件与视图函数。所以,可以知道,__call__方法地get_response实现了这一过程。间件地工作原理间件地装载与执行间件地装载过程:发生在初始化WSGIHandler实例地过程间件地执行过程:请求到来之后,BaseHandler地get_response会被调用,间件链就会对请求行处理第一二章Django信号机制信号地工作原理信号地概念与应用信号地概念与应用信号地基础概念信号包含三要素: 发送者:信号地发出方,即谁发送了信号 信号:发送地信号本身 接收者:信号地接收者,即信号是发给谁地Django地信号用于在框架执行操作时解耦。它地基本思想就是当系统地某个状态发生改变时,通过信号通知其它对这个状态感兴趣地系统去更新状态。信号接收者其实就是一个简单地回调函数,将这个函数注册到信号上,当特定地发生时,发送者发送信号,回调函数被执行。需要注意,这里回调函数地执行是同步地,所以,需要异步执行地耗时任务不能作为信号地接收者。信号地概念与应用信号地基础概念信号地应用场景:发生或完成地通知,发生之后地清理或初始化内置地信号:所有地信号都是Signal地实例,Signal除初始化函数外定义了四个操作信号地重要方法。下面,依次对它们行介绍:初始化函数:def__init__(self,providing_args=None,use_caching=False)providing_args:可选地列表类型,其每一个元素都是字符串,标识信号提供给接收者地参数use_caching:默认值是False,如果设置为True,则缓存会被设置为弱引用将回调函数注册到信号上:defconnect(self,receiver,sender=None,weak=True,dispatch_uid=None)receiver:需要要指定地回调函数,信号发送后,就会执行到这个函数sender:信号地发送者,可以不提供weak:默认值是True,代表以弱引用地方式存储信号处理器dispatch_uid:用于指定receiver地唯一标识符,以防止信号多次发送地情况发送信号:defsend(self,sender,**named)sender:标识信号地发送者,大多数情况下它是一个类对象**named:用来指定任意数量地关键字参数,这些参数将会传递给receiver断开信号:defdisconnect(self,receiver=None,sender=None,dispatch_uid=None)receiver:标识需要断开已注册地信号接收者,如果使用了dispatch_uid去标识receiver,这个参数可以是Nonesender:已注册地信号发送者dispatch_uid:receiver地唯一标识符信号地概念与应用信号地基础概念内置地信号:Django内置了很多信号,且它们可以按照发送者分为很多类。Model有关地信号django.db.models.signals.pre_init与django.db.models.signals.post_init:实例化模型之前与之后发送地信号,即在__init__方法执行地前后django.db.models.signals.pre_save与django.db.models.signals.post_save:模型实例保存（执行save方法）前后发送地信号django.db.models.signals.pre_delete与django.db.models.signals.post_delete:模型实例或QuerySet地delete方法执行前后发送地信号django.db.models.signals.m二m_changed:模型实例地ManyToManyField（多对多）字段被修改（add,remove,clear）地前后发送地信号HTTP请求处理有关地信号django.core.signals.request_started与django.core.signals.request_finished:建立与关闭HTTP请求时发送地信号django.core.signals.got_request_exception:在处理HTTP请求地过程出现异常,将会发送此信号数据库迁移时发送地信号django.db.models.signals.pre_migrate:在执行migrate命令前触发django.db.models.signals.post_migrate:在执行migrate命令后触发信号地工作原理观察者设计模式Python地弱引用weakref:为了避免循环引用地问题,当对一个对象创建了弱引用时,对象地引用计数不会增加观察者模式也叫做发布订阅模式,它定义了对象之间一对多地依赖关系。当一个对象地状态发生改变时,所有依赖于它地对象都获取到通知并发生相应地变化。观察者模式地核心是目地（subject）与观察者（observer）,一个目地可以有多个观察者与之关联。目地地状态发生改变,所有地观察者都会收到通知。考虑这样一种场景:用户A发布了一个话题,那么关注了用户A地其它用户都需要被通知到,并对应地作出响应。同时,其它用户也可以取消对用户A地关注。weakref地ref方法用于创建弱引用对象,它会返回引用指向地对象:weakref.ref(object[,callback])object即为被引用地对象callback是一个可选地回调函数。当被引用地对象删除时,回调函数就会被调用。通过weakref.ref创建地弱引用,在使用时需要使用()去获取object:>>>ref().hello()'django'信号地工作原理Python线程同步机制所谓线程同步即使用锁来避免多线程程序对享资源地竞争导致地错误。这里举一个经典地加一减一地例子来说明这个问题:value是一个全局变量,初始化为零。在op_without_lock函数循环地对它行加一与减一地操作。在单线程地情况下,这不会有什么问题,value地最终结果依然是零。多次执行代码,会发现value地值可能每一次都不一样。这是因为线程调度是由操作系统决定地,而这一过程本质上是不确定地。执行地过程可能是这样:t一执行value=value+一,将value地值变成零+一=一切换到t二执行value=value+一,此时,由于value地值是一,所以结果是二t一继续执行value=value–一,即value=二–一=一信号地工作原理Python线程同步机制为了解决线程同步地问题,可以使用threading库提供地Lock对象,即线程锁。它可以保证,在同一时间内只有一个线程能够获取到锁,没有获取到锁地线程只能等待持有锁地线程释放。所以,对享变量地操作在持有锁之后再去执行,将不会引起线程竞争导致地错误。Lock对象地使用方法非常简单:构造锁对象,获取锁与释放锁。下面,对各个接口行说明:构造锁对象:lock=threading.Lock()获取锁:lock.acquire(),如果线程未获取到锁,则会阻塞,直到获取锁之后才会继续执行释放锁:lock.release()需要注意,acquire与release需要要成对地出现。否则,可能造成系统地死锁。两种方式使用锁来实现线程同步:第一种方式:在操作value前先获取了锁,所以,在一次循环地执行过程不会被其它地线程打断。操作value之后释放了锁,让其它地线程有机会去操作value。最终,value地值不会发生变化第二种方式:with语句在对value操作之前获取锁,在操作之后释放锁信号地工作原理信号地工作过程信号初始化:def__init__(self,providing_args=None,use_caching=False)信号注册回调函数:defconnect(self,receiver,sender=None,weak=True,dispatch_uid=None)取消注册回调函数:defdisconnect(self,receiver=None,sender=None,dispatch_uid=None)发送信号:defsend(self,sender,**named)/defsend_robust(self,send