Python与Django
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Django Web框架
什么是 Django
Django 是一个全功能的 Python Web 框架，它遵循”内置电池”（batteries included）的理念，提供了开发 Web 应用所需的大部分功能：ORM、管理后台、表单处理、用户认证、URL 路由、模板引擎等。你不需要从零开始拼装各种组件，Django 开箱即用。
Django 特别适合内容管理系统、电商平台、社交网络等需要快速开发且功能丰富的 Web 应用。Instagram、Pinterest、Mozilla 等知名网站都使用 Django 构建。
基础概念
MVT 架构
Django 采用 MVT（Model-View-Template）架构：
- Model（模型）：定义数据结构，与数据库交互。每个模型类对应一张数据库表
- View（视图）：处理业务逻辑，接收请求并返回响应
- Template（模板）：负责页面展示，生成 HTML
ORM
Django 的 ORM（对象关系映射）让你用 Python 类来操作数据库，不需要手写 SQL。你定义模型类，Django 自动生成对应的数据库表，并提供查询接口。
Admin 后台
Django 最强大的特性之一是自动生成的管理后台。只需定义模型，Django 就会自动创建一个功能完整的后台管理界面，支持增删改查、搜索、过滤等操作。
App
Django 项目由多个 App 组成。每个 App 是一个独立的功能模块，包含自己的模型、视图、模板等。App 可以复用到不同项目中。
快速上手
安装 Django
pip install django创建项目
# 创建 Django 项目
django-admin startproject mysite
# 进入项目目录
cd mysite
# 创建一个 App
python manage.py startapp blog项目结构：
mysite/
manage.py # 管理脚本
mysite/
settings.py # 项目配置
urls.py # 根 URL 路由
wsgi.py # 部署入口
blog/
models.py # 数据模型
views.py # 视图函数
urls.py # App 的 URL 路由
admin.py # Admin 后台配置定义模型
# blog/models.py
from django.db import models
class Article(models.Model):
"""文章模型"""
title = models.CharField('标题', max_length=200)
content = models.TextField('内容')
author = models.CharField('作者', max_length=100)
created_at = models.DateTimeField('创建时间', auto_now_add=True)
updated_at = models.DateTimeField('更新时间', auto_now=True)
is_published = models.BooleanField('是否发布', default=False)
def __str__(self):
return self.title注册模型到 Admin
# blog/admin.py
from django.contrib import admin
from .models import Article
@admin.register(Article)
class ArticleAdmin(admin.ModelAdmin):
# 列表页显示的字段
list_display = ['title', 'author', 'created_at', 'is_published']
# 可过滤的字段
list_filter = ['is_published', 'created_at']
# 可搜索的字段
search_fields = ['title', 'content']创建并执行迁移
# 生成迁移文件
python manage.py makemigrations
# 执行迁移（创建数据库表）
python manage.py migrate
# 创建管理员账号
python manage.py createsuperuser
# 启动开发服务器
python manage.py runserver访问 http://127.0.0.1:8000/admin/ 即可使用管理后台。
详细用法
编写视图
Django 支持函数视图和类视图两种方式：
# blog/views.py - 函数视图
from django.shortcuts import render, get_object_or_404
from django.http import JsonResponse
from .models import Article
def article_list(request):
"""文章列表"""
articles = Article.objects.filter(is_published=True).order_by('-created_at')
return render(request, 'blog/article_list.html', {'articles': articles})
def article_detail(request, pk):
"""文章详情"""
article = get_object_or_404(Article, pk=pk, is_published=True)
return render(request, 'blog/article_detail.html', {'article': article})
def article_api(request):
"""返回 JSON 格式的文章列表"""
articles = Article.objects.filter(is_published=True).values('id', 'title', 'author')
return JsonResponse(list(articles), safe=False)# blog/views.py - 类视图（更简洁，推荐）
from django.views.generic import ListView, DetailView, CreateView, UpdateView
from .models import Article
class ArticleListView(ListView):
"""文章列表视图"""
model = Article
template_name = 'blog/article_list.html'
context_object_name = 'articles'
def get_queryset(self):
# 只显示已发布的文章
return Article.objects.filter(is_published=True).order_by('-created_at')
class ArticleDetailView(DetailView):
"""文章详情视图"""
model = Article
template_name = 'blog/article_detail.html'
context_object_name = 'article'
class ArticleCreateView(CreateView):
"""创建文章视图"""
model = Article
fields = ['title', 'content', 'author', 'is_published']
template_name = 'blog/article_form.html'
success_url = '/blog/'配置 URL 路由
# blog/urls.py
from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
path('', views.ArticleListView.as_view(), name='article_list'),
path('<int:pk>/', views.ArticleDetailView.as_view(), name='article_detail'),
path('create/', views.ArticleCreateView.as_view(), name='article_create'),
path('api/', views.article_api, name='article_api'),
]# mysite/urls.py
from django.contrib import admin
from django.urls import path, include
urlpatterns = [
path('admin/', admin.site.urls),
path('blog/', include('blog.urls')), # 引入 blog 的路由
]编写模板
<!-- blog/templates/blog/article_list.html -->
<html>
<head><title>文章列表</title></head>
<body>
<h1>文章列表</h1>
{% for article in articles %}
<div>
<h2><a href="{{ article.get_absolute_url }}">{{ article.title }}</a></h2>
<p>作者: {{ article.author }} | 时间: {{ article.created_at|date:"Y-m-d" }}</p>
</div>
{% empty %}
<p>暂无文章</p>
{% endfor %}
</body>
</html>ORM 查询
from .models import Article
# 基本查询
articles = Article.objects.all() # 查询所有
article = Article.objects.get(pk=1) # 按 ID 查询
articles = Article.objects.filter(is_published=True) # 条件过滤
articles = Article.objects.exclude(author='admin') # 排除条件
# 链式查询
articles = Article.objects.filter(
is_published=True
).exclude(
title__contains='测试'
).order_by('-created_at')[:10]
# 常用查询条件
Article.objects.filter(title__contains='Python') # 标题包含
Article.objects.filter(title__startswith='Python') # 标题以...开头
Article.objects.filter(created_at__year=2026) # 按年份过滤
Article.objects.filter(author__in=['张三', '李四']) # 在列表中
Article.objects.filter(content__isnull=True) # 内容为空
# 聚合查询
from django.db.models import Count, Avg
Article.objects.aggregate(total=Count('id')) # 总数
Article.objects.values('author').annotate(count=Count('id')) # 按作者分组统计
# 创建和更新
article = Article.objects.create(title='新文章', content='内容', author='张三')
article.title = '修改后的标题'
article.save()
# 删除
article.delete()
Article.objects.filter(is_published=False).delete()表单处理
# blog/forms.py
from django import forms
from .models import Article
# 基于 Model 的表单
class ArticleForm(forms.ModelForm):
class Meta:
model = Article
fields = ['title', 'content', 'author', 'is_published']
widgets = {
'content': forms.Textarea(attrs={'rows': 10}),
}
# 自定义表单
class ContactForm(forms.Form):
name = forms.CharField(label='姓名', max_length=100)
email = forms.EmailField(label='邮箱')
message = forms.CharField(label='留言', widget=forms.Textarea)# blog/views.py - 表单处理视图
def contact(request):
if request.method == 'POST':
form = ContactForm(request.POST)
if form.is_valid():
name = form.cleaned_data['name']
email = form.cleaned_data['email']
message = form.cleaned_data['message']
# 处理表单数据（如发送邮件）
return render(request, 'blog/contact_success.html')
else:
form = ContactForm()
return render(request, 'blog/contact.html', {'form': form})用户认证
Django 内置了完整的用户认证系统：
from django.contrib.auth import authenticate, login, logout
from django.contrib.auth.decorators import login_required
from django.shortcuts import redirect
def login_view(request):
"""用户登录"""
if request.method == 'POST':
username = request.POST.get('username')
password = request.POST.get('password')
user = authenticate(request, username=username, password=password)
if user is not None:
login(request, user)
return redirect('home')
else:
return render(request, 'login.html', {'error': '用户名或密码错误'})
return render(request, 'login.html')
def logout_view(request):
"""用户登出"""
logout(request)
return redirect('home')
# 使用装饰器保护视图
@login_required
def profile(request):
"""用户资料（需要登录才能访问）"""
return render(request, 'profile.html')常见场景
Django REST Framework 构建 API
pip install djangorestframework# blog/serializers.py
from rest_framework import serializers
from .models import Article
class ArticleSerializer(serializers.ModelSerializer):
class Meta:
model = Article
fields = ['id', 'title', 'content', 'author', 'created_at', 'is_published']# blog/api_views.py
from rest_framework import viewsets
from .models import Article
from .serializers import ArticleSerializer
class ArticleViewSet(viewsets.ModelViewSet):
"""文章 API 视图集（自动提供增删改查接口）"""
queryset = Article.objects.all()
serializer_class = ArticleSerializer# blog/urls.py - 添加 API 路由
from rest_framework.routers import DefaultRouter
from .api_views import ArticleViewSet
router = DefaultRouter()
router.register('api/articles', ArticleViewSet)
urlpatterns = [
# ... 其他路由
path('', include(router.urls)),
]注意事项与常见错误
settings.py 中的 DEBUG 模式
生产环境必须设置 DEBUG=False，否则会暴露敏感信息。同时需要配置 ALLOWED_HOSTS：
# 生产环境配置
DEBUG = False
ALLOWED_HOSTS = ['yourdomain.com', 'www.yourdomain.com']静态文件收集
开发时 Django 自动处理静态文件，但生产环境需要运行 collectstatic：
python manage.py collectstaticN+1 查询问题
在模板中遍历关联对象时，可能会产生大量额外查询。使用 select_related 或 prefetch_related 优化：
# 不好的做法：每个文章都会额外查询一次作者信息
articles = Article.objects.all()
# 好的做法：一次性关联查询
articles = Article.objects.select_related('author').all()
# 多对多关系用 prefetch_related
articles = Article.objects.prefetch_related('tags').all()不要在视图中写复杂逻辑
视图应该保持简洁，复杂的业务逻辑应该放在模型的方法或单独的服务层中。
进阶用法
自定义中间件
# middleware.py
class SimpleLogMiddleware:
"""简单的请求日志中间件"""
def __init__(self, get_response):
self.get_response = get_response
def __call__(self, request):
# 请求前的处理
print(f"请求: {request.method} {request.path}")
response = self.get_response(request)
# 响应后的处理
print(f"响应状态: {response.status_code}")
return response在 settings.py 中注册：
MIDDLEWARE = [
# ...
'myapp.middleware.SimpleLogMiddleware',
]信号
Django 信号允许你在某些动作发生时自动执行代码：
from django.db.models.signals import post_save
from django.dispatch import receiver
from .models import Article
@receiver(post_save, sender=Article)
def on_article_created(sender, instance, created, **kwargs):
"""文章创建后自动执行"""
if created:
print(f"新文章已创建: {instance.title}")
# 可以在这里发送通知等使用 Django 配合 Celery
# tasks.py
from celery import shared_task
@shared_task
def send_notification_email(article_id):
"""异步发送通知邮件"""
from .models import Article
article = Article.objects.get(pk=article_id)
# 发送邮件的逻辑
print(f"已发送通知: {article.title}")在模型中触发异步任务：
from django.db.models.signals import post_save
from django.dispatch import receiver
from .models import Article
from .tasks import send_notification_email
@receiver(post_save, sender=Article)
def notify_subscribers(sender, instance, created, **kwargs):
if created and instance.is_published:
send_notification_email.delay(instance.id)