django 2.0 笔记

网站开发流程

1. 需求分析：了解网站的类型、具体功能、业务逻辑以及网站风格设计等，此外确定域名、网站空间、服务器以及网站备案
2. 规划静态内容：修正需求分析，根据用户的要求规划出网站内容板块草图
3. 设计阶段：根据网站草图，制作成效果图
4. 程序开发阶段：根据草图划分页面结构和设计，前端和后端可同时进行。前端根据效果图制作静态页面，后端根据页面结构和设计，设计数据库结构和开发网站后台
5. 测试和上线：本地搭建服务器，测试网站是否存在BUG，然后上传服务器进行上线
6. 维护推广：上线后根据实际情况完善网站的不足之处，定期修复和升级，保障网站运营顺畅，然后对网站进行推广宣传等

django 建站基础

MTV 框架模式

• 模型（Model）：数据存取层，处理与数据相关的所有事务，例如：如何存取数据、验证数据有效性、包含那些行为以及数据之间的关系等
• 模板（Template）：表现层，提供了一个对设计者友好的语法用于渲染向用户呈现的信息。学习如何使用语法（面向设计者）以及如何扩展（面向程序员）
• 视图（View）：业务逻辑层，负责处理用户的请求并返回响应。存取模型及调取恰当模板的相关逻辑，模型与模板的桥梁

django 提供的功能（其他功能可通过第三方插件实现）

• 对象关系映射（Object Relational Mapping，ORM）：通过定义映射类来构建数据模型，将模型与关系数据库连接起来。方便对数据库的迁移，可适用多种数据库
• URL 设计：可设计任意形式的 URL，将真实地址进行隐藏等
• 模板系统：提供可扩展的模板语言，模板之间具有可继承可扩展
• 表单处理：自带各种表单模型，可继承扩展，具有有效性检验功能
• Cache 缓存：支持多种缓存方式
• 用户管理系统：提供用户认证、权限设置和用户组功能，功能扩展性强
• 国际化：内置国际化系统，方便开发出多种语言的网站
• admin 后台管理系统：内置 admin 后台管理组件，系统扩展性强

django 2.0 新特性

• 简化 URL 路由语法：使得 django.urls.path() 方法的语法更简单
• admin 后台管理系统：支持主流的移动设备并新增属性 ModelAdmin.autocomplete_fields 和方法 ModelAdmin.get_autocomplete_fields()
• 用户认证：PBKDF2 密码哈希默认迭代次数从 36000 增加到 100000
• Cache 缓存：cache.set_many() 返回一个列表，包含插入失败的键值对
• 通用视图：ContextMixin.extra_context 属性允许在 View.as_view() 中添加上下文
• Pagination 分页：增加 Paginator.get_page()，可以处理各种非法页面参数防止异常
• Templates 模板：提高 Engine.get_default() 在第三方模块的用途
• Validators 验证器：不允许 CharField 及其子类的表单输入为空
• File Storage 文件存储：File.opoen() 可以用于上下文管理器
• 连接 MySQL：由 mysqldb 模块改为 mysqlclient，使用差异不大
• Management Commands 管理命令：inspectdb 将 MySQL 的无符号整数视作 PositiveIntegerField 或者 PositiveSmallIntegerField 字段类型

项目结构

• 项目文件说明（Project）

  • manage.py：命令行工具，用于和项目进行交互
  • init.py：初始化文件
  • settings.py：项目的配置文件
  • urls.py：项目的 URL 设置
  • wsgi.py：全称 Python web Server Gateway Interface，Python 服务器网关接口，是 Python 应用与Web服务器之间的接口，用于 Django 项目在服务器上的部署和上线

• 应用文件说明（APP）

  • migratons：用于数据库数据的迁移
  • init.py：初始化文件
  • admin.py：当前 APP 的后台管理系统
  • apps.py：当前 APP 的配置信息
  • models.py：定义映射类关联数据库，实现数据持久化
  • test.py：自动化测试模块
  • views.py：逻辑处理模块

django 配置信息

主要配置:项目路径、密钥配置、域名访问权限、APP 列表和中间件 配置文件

• 密钥配置 SECRET_KEY：用于用户密码、CSRF机制和会话 SESSION 等数据加密

• APP 列表 INSETALL_APPS：配置应用，将应用加载到项目中 默认加载的应用： * admin：内置的后台管理系统 * auth：内置的用户认证系统 * contenttypes：记录项目中 model 元数据（ORM框架） * sessions：Session 会话功能 * messages：消息提醒功能 * staticfile：查找静态资源路径 自己创建的应用添加到该列表，让项目能够加载管理该应用

• 静态资源

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# Static files (css, JavaScript, Images) 将静态文件放在 static 中，static 放在 APP 应用里

STATIC_URL = '/static/'

# 设置根目录的静态资源文件夹 static

STATICFILES_DIRS = (
    os.path.join(BASE_DIR, "static"),
)

# 收集整个项目的静态文件，并放在一个新的文件夹中

STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, "static")
···

* 数据库配置 DATABASES：多数据库配置模板
··· 默认使用 default 数据库
DATABASES = {
	# sqlite3 数据库
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
    # MySQL 数据库
    'mysql': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': "数据库名",
        "USER": "用户名",
        "PASSWORD": "密码",
        "HOST": "IP地址",
        "PORT": "端口",
    }
}

• 中间件 MIDDLEWARE：处理 request 和 response 的钩子

  • SecurityMiddleware：内置的安全机制，保护用户与网站的的通信安全
  • SessionMiddleware：会话 session 功能
  • CommonMiddleware：处理请求信息，规范化请求内容
  • CsrfViewMiddleware：开启 CSRF 防护功能
  • AuthenticationMiddleware：开启内置的用户认证系统
  • MessageMiddleware：开启内置信息提示功能
  • XFrameOptionsMiddleware：防止恶意程序点击劫持

  注意：中间件的设置顺序是固定的，顺序的更改可能导致程序的异常

编写 URL 规则

注意：在 APP 应用中添加 urls.py 将其应用的 URL 写在本 urls.py 中，将 urls.py 导入到项目的 urls.py 中，防止应用过多，导致 URL 混乱

django.urls.path 和 django.urls.re_path 简介

path(‘url 地址’, 映射的 View 函数, {‘键值对’: ‘额外参数’}, name=‘Template 中的重命名’)

url 地址中可带参数

* 字符类型：匹配任何非空字符串，但不含斜杠，默认类型。格式：<变量名> / <str:变量名>
* 整型：匹配 0 和正整数。格式：<int:变量名>
* slug：可理解为注释、后缀、附属、简称等，常用于作为 URL 的解释性字符，匹配任何的 ASCII 字符，使 URL 更加清晰。格式：<slug:变量名>
* uuid：匹配 uuid 格式的对象，规定使用破折号，字母小写。格式：<uuid:变量名>

注：变量名用在 View 中接受的参数，必须一一对应，不然抛出参数不符合的异常

re_path(’(?P<变量名>[正则表达式])/’, 映射的 View 函数, name=‘Template 中的重命名’)

* ?P 是固定格式
* <变量名> 正则表达式的变量，用于向 View 参数传递
* [] 正则表达式

name=’’ 在 Template 中动态添加 URL，使其方便修改 URL

额外参数：只能以字典形式表示，键-参数名、值-参数值。参数只能在 View 视图中读取和使用

视图

视图函数返回的相应类型

django.shortcuts 模块将上述的 django.http 响应类型进行了封装。如：render()、redirect()等

请求信息 request 常用属性

FILES：该字典有三个键：filename 为上传文件的文件名；content-type 为上传文件的类型；content 为上传文件的原始内容 POST：content-type: application/x-www-form-urlencoded 可获取信息，若为 application/json 则需要在body中获取信息

通用视图类

• ListView：将数据库的数据传递给 HTML 模板，通常返回列表形式的多条数据 ListView
• DetailView：将数据库的数据传递给 HTML 模板，通常返回一条详细数据 DetailView

通用视图官方文档

模板

标签 {% 标签名 %} 变量 {{ 变量名 }}

django 常用的内置标签

for 标签中自带的一些常用变量

过滤器

过滤器：用于对变量的内容进行处理（替换、反序、转义等），将数据格式进行转化，减少视图函数中的代码量。 格式：{{ variable | filter }} 模板引擎先解析过滤器 filter 处理变量 variable 然后将处理后的变量显示在网页上。 可多个过滤器联合使用，从左到右依次解析，中间使用管道 | 进行连接

django 内置过滤器

django自定义过滤器

• 在项目或应用中创建 templatetags 文件夹（必须为该名）
• 若在项目中自定义过滤器则需要在配置文件 settings.py 的 INSTALLED_APPS 里添加该文件夹，应用中不需要单独添加

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from.django import template
register = template.Library()

@register.filter
def myfilter(value, args):
    pass

• 引用自定义过滤器 {{ value | myfilter }} 或 {{ value | myfilter:“arg” }}

模型与数据库

django 使用 ORM 框架给常用的数据库提供了统一的调用 API

创建的数据库必须继承 models.Model 类

数据表常用字段类型说明

数据表字段常用参数

数据库提供的关系

• 一对一关系，外键可在任意一端
• 一对多关系，外键必须在多端
• 多对多关系，外键在两端，每一端都需要有外键

数据读写

插入数据

方法一

• 实例化 Model 模型 model = XxxModel()
• 模型对象赋值 model.xxx = xxx
• 数据插入数据库 model.save()

方法二

• XxxModel.object.create(属性赋值（字段名=值）)

方法三

• 实例化 Model 模型 model = XxxModel(属性赋值（字段名=值）)
• 数据插入数据库 model.save()

查询数据

• 查询单条数据 XxxModel.object.get(属性（字段名=值）) 查询字段必须是主键或唯一约束的字段，并且查询数据必须存在，否则报错
• 查询多条数据 XxxModel.object.filter(属性（字段名=值）) 查询字段任意，若不存在数据，返回空列表
• 查询全部数据 XxxModel.object.all() 返回整表信息，大数据时不建议使用，建议在后面添加列表截取 [:] 后台转化成 limit 去查询
• 查询某个字段 XxxModel.object.values(‘字段名’) 以列表形式返回，每个数据时一个字典（字段名:值）
• 查询某个字段 XxxModel.object.values_list(‘字段名’) 以列表形式返回，每个数据时一个元组（值）

查询中的特殊条件

• 查询在 filter 中多个条件同时满足的数据 即 and 直接在 filter(属性1，属性2) 使用逗号（，）分割
• 查询在 filter 中多个条件满足其中一条即可的数据 即 or 需要引入 Q() 函数 filter(Q(属性1)|Q(属性2)) 导入Q函数包 from django.db.models import Q
• count() 计数函数，计算 filter().count() 返回的数据条数
• distinct() 去重函数，去除 values(字段名).filter().distinct() 返回的重复数据
• order_by() 排序函数，根据 order_by(字段名) 进行排序 -字段名 降序 默认升序
• annotate() 分组函数，类似 SQL 中的 GROUP BY
• aggregate() 计算函数，类似 SQL 中的 COUNT()

匹配符的使用以及说明

多表查询

• 正向查询：如果查询对象的主体和要查询的数据是同一模型，但条件包含外键条件，则称为正向查询，执行一次 SQL 语句 如：Model.object.filter(other__id=num)
• 反向查询：如果查询对象的主体和要查询的数据不是同一模型 则称为反向查询，执行两次 SQL 语句 如：model[num].other__set.values(字段名)
• select_related 方法：实现只执行一次 SQL 进行反向查询，可以实现多表联合查询 如：Model.object.select_related(‘外键字段名__其他表外键字段名’).values(字段名)

更新数据

方法一

• 获取需要更新数据的对象 model = XxxModel.object.get(属性（字段名=值）)
• 数据更新至数据库 model.save()

方法二

• 更新单条数据 XxxModel.object.get(属性（字段名=值）).update(修改属性赋值（字段名=值）)
• 更新多条数据 XxxModel.object.filter(属性（字段名=值）).update(修改属性赋值（字段名=值）)
• 更新全部数据 XxxModel.object.update(修改属性赋值（字段名=值）)

删除数据

• 删除单条数据 XxxModel.object.get(属性（字段名=值）).delete()
• 删除多条数据 XxxModel.object.filter(属性（字段名=值）).delete()
• 删除全部数据 XxxModel.object.all().delete()

表单和模型

django 提供了表单模型 由 Form 类实现，主要有：django.forms.Form 和 django.forms.ModelForm 实现

django.forms.Form 表单

django 内置的表单字段

表单字段通用参数

django.forms.ModelForm 模型表单

• 添加模型外的表单字段是在模型已有字段下添加额外的表单字段
• 模型与表单设置是将模型的字段转换成表单字段，由 Meta 类的属性实现两者的字段转换
• 自定义表单字段 weight 的数据清洗函数只适用于字段 weight 的数据清洗

Meta 类的属性及说明

自定义清洗函数

自定义表单字段的数据清洗函数名必须是 “clean_字段名” 的格式作为函数名，而且必须把清洗后的数据 return 返回。如果在函数中设置了 ValidationError 异常抛出， 那么函数可视为带有数据验证的清洗函数。在函数中使用 self.clean_data[‘字段名’] 获取数据。注意：在视图函数中使用时使用 clean_data 方法自动调用对用字段名的清洗函数

Admin 后台系统

• 启动 Admin 后台系统应用 默认启动状态 名称 django.contrib.admin
• 创建超级用户，用于管理 执行 python manage.py createsuperuser 填写 username Email password
• 在浏览器输入 IP:port/admin 即可登录后台系统
• 对 Admin 后台系统的设置在各个应用中的 admin.py 文件中更改设置
• admin.site.site_title 和 admin.site.site_header 修改后台系统名称

Admin 的常用基本属性

Admin 的二次开发

get_readonly_fields 函数 在 admin.py 中重写

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# 重写 get_readonly_fields 函数，设置超级用户和普通用户不同的权限
def get_readonly_fields(self, request, obj=None):
    # 判断是否是超级用户
    if request.user.is_superuser:
        self.readonly_fields = []
    return self.readonly_fields

设置字段格式 在 models.py 中自定义函数

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# 自定义函数，设置字体颜色。函数名自定义
def color_type(self):
    if '值' in self.字段名:
        color = '颜色'
    elif '值' in self.字段名:
        color = '颜色'
    else:
        color = '颜色'
    return format_html(
            '<span> style="color:{};">{}</span>',
            color,
            self.字段名,
        )

color_type.short_description = '带颜色的某字段'

在 admin.py 中的属性 list_display 中添加自定义字段 color_type

get_queryset 函数 在 admin.py 中重写

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# 重写 get_queryset 函数，根据当前用户名设置数据访问权限
def get_queryset(self, request):
    queryset = super().get_queryset(request)
    if request.user.is_superuser:
        return queryset
    else:
        return queryset.filter(条件)

formfield_for_foreignkey 函数 在 admin.py 中重写

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# 新增或修改数据时，设置外键可选值
def formfield_for_foreignkey(self, db_field, request, **kwargs):
    # db_field 是模型的外键对象，一个模型可以有多个外键，所以需要先对外键名进行判断
    if db_field.name == '外键名':
        if not request.user.is_superuser:
            kwargs['queryset'] = 外键所对用的模型 Model.objects.filter(条件)
    return super(admin.ModelAdmin, self).formfield_for_foreignkey(db_field, request, **kwargs)

save_model 函数 在 admin.py 中重写

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# 修改保存方法
def save_model(self, request, obj, form, change):
    if change:
        # 获取当前用户名
        user = request.user
        # 使用模型获取数据， pk 代表默认主键字段
        name = self.model.object.get(pk=obj.pk).name
        # 使用表单获取数据
        data = form.clean_data['data']
        # 写入日志文件
        with open('路径', 'a') as file:
            file.write(数据)
    # 使用 super 可使自定义 save_model 既保留父类已有功能又可以添加自定义功能
    super().save_model(request, obj, form, change)

自定义 Admin 模板

Admin 后台系统的 HTML 模板是由 Django 提供的，可以在安装目录中找到 \Lib\site-packages\django\contrib\admin\templates\admin

利用模板继承方式修改后台模板

在模板文件夹 templates 下创建 文件夹 admin 和 文件夹 App项目名

• 文件夹 admin 代表该文件里的模板用于 Admin 后台管理系统，而且文件夹必须命名为 admin
• 文件夹 App项目名 代表项目的 App，文件夹命名必须与 App 的命名一致。文件夹中的继承模板，只适用于该应用自身
• 如果将继承模板放在 admin 文件夹下，说明文件将适用于当前项目的所有应用
• 自定义模板名必须和源模板名一致
• 源模板导入的标签在自定义模板中也需要导入
• 通过 block 标签实现源模板模板的代码重写。在源模板中，已经使用 block 标签将不同的功能进行了区分，可以直接对某个功能进行自定义开发

Auth 认证系统

完善的用户管理系统 提供三大部分：用户信息、用户权限、和用户组 在数据库中分别对应数据表：auth_user、auth_permission 和 auth_group

在 setting.py 文件中启动应用 django.contrib.auth 和中间插件 django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware 默认已经启用

常用的方式为在项目下新建一个应用 user 在该应用里实现用户的各种操作 如：注册、登录、修改密码、注销等

• 在 views.py 中调用 django.contrib.auth.models 中的模型对 auth_user、auth_permission 和 auth_group 进行数据查询更改
• 验证账号密码是否正确需要调用 django.contrib.auth.authenticate(username=username, password=password) 函数
• 通过 authenticate 函数的返回值 authenticate.is_active 判断账号是否被激活
• 登录需要在验证正确后调用 django.contrib.auth.login(request, authenticate) 函数 authenticate 是 authenticate 函数的返回值
• 注册使用 User.objects.create_user(username=username, password=password) 插入数据
• 修改密码使用 authenticate 函数返回值 authenticate.set_password(password)
• set_password 是在 make_password 函数之上封装而成，make_password 可单独使用，主要用于加密数据 make_password(password, None, 加密算法)
• check_password 可以判断加密前后的数据是否一致 check_password(加密前数据, 加密后数据) 返回值为 True/False 若加密前数据经加密后为加密后数据则返回 True
• 注销调用 logout(request) 函数

找回密码——邮件找回

在 setting.py 文件中配置一下信息启用邮箱

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# 设置连接方式为 SSL
EMAIL_USER_SSL = True
# 设置邮件服务器域名/IP
EMAIL_HOST = '邮件服务器'
# 设置邮件服务器端口 SMTP 常用端口号为 465/587
EMAIL_PORT = 端口号
# 设置发送邮件的账号
EMAIL_HOST_USER = '邮箱账号'
# 设置 SMTP 服务授权码
EMAIL_HOST_PASSWORD = '授权码'
# 设置默认邮箱账号
DEFAULT_FROM_EMAIL = EMAIL_HOST_USER

邮件发送的三种方式

1. send_mail 每次发送邮件都会建立一个新的连接，发送多封邮件则会建立多个连接
2. send_mass_mail 建立单个连接发送多封邮件，适合群发邮件
3. EmailMultiAlternatives 可以设置邮件正文内容为 HTML 格式，也可以添加附件，满足多方面开发需求

扩展 User 模型

1. 代理模型：这是一种模型继承，无须在数据库中创建新数据表，一般用于改变现有模型的行为方式，如增加新方法函数等，并不影响现有数据库结构。当不需要在数据库中存储额外信息，而需要增加操作方法或更改模型的查询管理方式时，适合使用代理模型扩展 User 模型
2. Profile 扩展模型 User：当存储的信息与模型 User 相关，而且并不改变模型 User 原有的认证方式时，课定义新的模型 MyUser，并设置某个字段为 OneToOneField，这样能与模型 User 形成一对一关联，该方法称为用户配置（User Profile）
3. AbstractBaseUser 扩展模型 User：当模型 User 的内置方法并不符合开发需求时，可使用该方法对模型 User 重新自定义设计，该方法对模型 User 和数据库架构影响很大
4. AbstractUser 扩展模型 User：如果模型 User 内置的方法符合开发需求，在不改变函数方法的情况下，添加模型 User 的额外字段，可通过使用 AbstractUser 定义的模型会替换原有的模型 User 方法实现

一般新建一个 user 应用 专门用于用户管理。在其 models.py 中写如下代码进行扩展

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from django.db import models
from django.contrib.auth.models import AbstractUser

# AbstractUser 方式扩展 User 模型
class MyUser(AbstractUser):
    qq = models.CharField('QQ 号码', max_length=20)
    weChat = models.CharField('微信账号', max_length=50)
    mobile = models.CharField('手机号', max_length=11)

    # 设置返回值
    def __str__(self):
        return self.username

模型 MyUser 继承自 AbstractUser 类，AbstractUser 类已有内置模型 User 的字段属性，因此在数据迁移之前需要在 settings.py 中配置相关信息 配置信息：AUTH_USER_MODEL = ‘user.MyUser’ 该配置信息会将默认的内置模型 User 替换成 MyUser 模型，若没有配置该信息，则会在数据库中创建两个数据表 auth_user 和 user_myuser 默认使用 auth_user

使用模型 user.MyUser 和内置模型 User 的区别

• 在启用 Admin 后台系统后，在认证和授权里用户已经被移除。需要手动将 MyUser 添加到后台

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from django..contrib import admin
from django.contrib.auth.admin import UserAdmin
from django.utils.translation import gettext_lazy as _

from .models import MyUser

@admin.register(MyUser)
class MyUserAdmin(UserAdmin):
    list_display = ['username', 'first_name', 'last_name', 'email', 'mobile', 'qq', 'weChat']
    # 将 UserAdmin.fieldsets 转化成列表
    fieldsets = list(UserAdmin.fieldsets)
    # 重写UserAdmin.fieldsets，在个人信息中添加 mobile、qq、weChat 等信息
    fieldsets[1] = (_('Personal info'), {'fields': ('first_name', 'last_name', 'email', 'mobile', 'qq', 'weChat')})

• User 模型定义的表单类，可以在 MyUser 模型中继承

继承样例：在 user 应用中新建 form.py

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from django.contrib.auth.forms import UserCreationForm

from .models import MyUser

class MyUserCreationForm(UserCreationForm):
    class Meta(UserCreationForm.Meta):
        model = MyUser
        # 在注册信息中添加邮箱、手机号、微信号和 QQ 号
        fields = UserCreationForm.Meta.fields + ('email', 'mobile', 'weChat', 'qq')

设置用户权限