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[Python] Django 筆記

什麼是 Django?

一個基於python建立的Ｗeb框架(Framework)，幫你把大部分的程式架構都建構好，開發者可基於這個骨幹結構做開發應用，加強程式開發速度、重用性和程式的可讀性。相較於傳統的MVC(Model-View-Contorller)架構，Django也有屬於它的MTV(Model-Template-Views)架構。

Django的運作的架構及流程

架構

Django架構主要分為下面四個部分

  • Django本體：主要提供路由的功能
  • Model: 與資料溝通
  • View: 處理請求，進行資料計算，並決定顯示template資料內容
  • Template: 資料呈現，主要檔案是放靜態頁面，通常是html文件
  • Cache: 保存擷取過的網頁資料，加速瀏覽速度

MTV與一般看到的MVC架構稍微不同的點在於Template主要放純靜態網頁的資料。

流程

接著來看Django的運作流程

假設有用戶要訪問Django架設的頁面，會在瀏覽器上輸入網址，瀏覽器在得到網址之後，會經過路由，如果路由發現這個網頁的內容使用者已經有，快取(Cache)模組就會返還之前擷取過的資料，加速瀏覽速度;若沒有，則會去找Template要網頁資料，Template回傳基本的html網頁之後，Template顯示的內容一部分的資料需透過View去決定，有些內容可能需要從資料撈取的話，會透過Model向資料庫溝通。

Hands on Lab

使用Pipenv在虛擬環境中安裝django

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pipenv install django

建立Django專案

專案名稱為stocks

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django-admin.py startproject stocks

資料夾結構

Django的Management commands

manage.py 為Django提供的命令列工具，提供許多不同功能的指令。

啟動Django伺服器

切換stocks資料夾下

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python manage.py runserver


打開瀏覽器輸入 http://127.0.0.1:8000/ 或是 http://localhost:8000/，會看到django專案已成功在 web server 上執行。


若想了解有哪些指令可用，輸入 help或-h指令會列出所有指令列表:

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python manage.py -h

上圖可以看到紅色錯誤訊息，我們需要對資料庫做同步。

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python manage.py migrate

指令會根據你對 Model 的修改刪除建立一個新的 migration 檔案，讓 migrate 指令執行時，可以照著這份紀錄更新資料庫。Model說明文件

Admin

大部份網站都設計有管理後台，讓管理者方便新增或異動網站內容。
而這樣的管理後台，Django 也有內建一個 App – Django Admin 。只需要稍微設定，網站就能擁有管理後台功能。

建立一個管理員帳號(superuser)

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python manage.py createsuperuser

接著將帳號密碼等設定完成後重啟一次Django，輸入剛設定的管理員(superuser)即可登入

建立 Django application（app）

每一個 Django project 裡面可以有多個 Django apps。實作時，通常會依功能分成不同 app，方便管理及重複使用。
以quotes為app的名稱為例:

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python manage.py startapp quotes

此時的檔案目錄結構多一個quotes專案(app)資料夾

但若要讓 Django 知道要管理哪些 apps，還需再調整設定檔。
作法： 打開 stocks/settings.py，找到 INSTALLED_APPS

注意 app 之間有時候需要特定先後順序，盡量將自訂的apps加在最後面

在quotes專案資料夾下創建一個名為url.py的檔案。

假如一個project中有多個app，用以上的方式來管理url可能會造成比較混亂的局面，為了解決這個問題，我們可以用include的方法來配置url

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from django.contrib import admin
from django.urls import path , include # 配置url

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

Django 的 MTV 架構處理 request 的流程:

  1. 瀏覽器送出 HTTP request
  2. Django依URL配置分配至對應的View
  3. View進行資料庫的操作或其他運算，並回傳HttpResponse物件
  4. 瀏覽器依據 HTTP response 顯示網頁畫面

Django的MTV架構

View

用 render 這個 function 產生要回傳的 HttpResponse 物件
建立一個function用於處理 HttpRequest 物件，並回傳 HttpResponse 物件，下圖範例是在quotes資料夾下的views.py檔

從網頁接收到 request 後，會將 request 中的資訊封裝產生一個 HttpRequest 物件，並當成第一個參數，傳入對應的 view function。HttpResponse 物件官方說明

上面可以看到當about(requset)被呼叫時，回傳一個名為about.html的網頁名稱。

URL 設定

在quotes資料夾下建立一個新資料夾做templates，templates資料夾下新增about.html檔，現在要對about這個網頁做路徑對應的配置，通常會定義在urls.py檔，所以在quotes資料夾下創建urls.py，建立URL 與 view 的對應關係，稱作URL conf (URL configuration)
範例:

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from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
    # 設置路徑、接收view回傳的頁面
    path('about.html', views.about, name= "about"),
]

從views.py將定義好的function 做import。

再到stocks資料夾下的urls.py做配置，先import include，加入quotes.urls，連結quotes的url配置，方便進行管理。

Template

Template可以幫助我們將前端頁面存放的一個獨立資料夾，一來不會全部丟在view內，二來如果未來也比較好與做前端頁面的人合作，對方只需要將寫好的頁面放置在template下即可。

打開資料夾settings.py，搜尋TEMPLATES，便能夠看到以上設定。
Django 預設會去找 TEMPLATES 的設定，DIRS是讓Django額外搜尋TEMPLATES的目錄

settings.py內搜尋BASE_DIR，透過BASE_DIR設定，可以了解預設的專案的路徑。

Model

Django預設使用後端的資料庫系統為SQLite，可以在settings.py檔案下搜尋DATABASES，Django已先做好設置。

說明:

  • ENGINE – 要使用的資料庫引擎。例如：
    MySQL: django.db.backends.mysql
    SQLite3: django.db.backends.sqlite3
    PostgreSQL: django.db.backends.postgresql_psycopg2
  • NAME – 資料庫名稱
    若使用MySQL或PostgreSQL等其他資料庫，還需另外設定它的位置、名稱、使用者。

Model的幾個重點:

  • 負責資料層、操作Database
  • 基於ORM，且用Class 定義資料格式，建立資料欄位。
  • Model Fields 可為 Django Model 定義不同型態資料屬性，紀錄幾個比較常用的:
    CharField — 字串欄位，適合像 title、location 這種有長度限制的字串。
    TextField — 合放大量文字的欄位
    URLField — URL 設計的欄位
    DateTimeField — 日期與時間的欄位，使用時會轉成Python datetime 型別。

步驟

  • 到model.py檔內建立名為Stock的物件，Django會依據這個建立資料表，以及資料表裡的欄位設定。
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    class Stock(models.Model):
        # CharField: 定義資料格式為字串 
        ticker = models.CharField(max_length=10) 
        def __str__(self):
            return self.ticker
  • 接著執行python manage.py makemigrations，makemigrations會告訴 Django，Model有所變動，這會建立一個遷移（migration）檔案。
  • 對Model進行註冊，需要在讓Django知道，有哪些Model需要管理後台。

資料庫同步，完成遷移。

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python manage.py migrate

執行上述指令即可完成遷移。

參考教學:

來源1
來源2
來源3

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