Django框架的初使用

说起Django框架，肯定需要首先明确一个概念，即软件框架。下面就是第一个问题：

1 软件框架（software framework）

1.1 概念界定

软件框架：通常指的是为了实现某个业界标准或完成特定基本任务的软件组件规范，也指为了实现某个软件组件规范时，提供规范所要求之基础功能的软件产品。^[1]

软件框架是具有基础功能的软件产品：

• 基础功能：可以理解为为了满足某类业务场景而设定的功能。
• 软件产品：软件框架是为了针对某一类软件设计问题而产生的。

1.2 形象理解

• 其实可以将软件框架想象成一个公司，公司中有各个职能部门，每个部门各司其职，通过部门之间的配合来完成工作，这些部门就形成了一个公司的组织架构。
• 软件框架也是如此，只是说一个公司，它是针对某一市场而成立的，而软件框架的设计是针对某一类软件问题而设计的， 其目的主要是提高软件开发效率。

软件框架是由各个模块组成，各个模块都会有不同特定的功能。模块与模块之间相互配合来完成软件的开发。

在介绍完软件框架是什么之后，就需要研究一下具体的框架模式，这里介绍下MVC框架模式：

2 MVC

2.1 框架、设计模式、架构

笔者曾很困扰于这问题，查找了很多相关文字，作下总结和体会表述：
基本概念：

框架通常是代码重用；
设计模式是设计重用，其只有实例化之后才能用代码表示；
架构则介于两者之间，部分代码重用，部分设计重用，有时分析也可重用。软件架构师在制作软件的时候、对软件规划的一种蓝图、一般是分层、画出各个组件的关系。^[1:1]

比较：

• 框架与架构：架构偏于设计，框架偏于技术；
  框架较之架构更具体更加聚焦于具体业务场景，一个架构可以通过多种框架来实现。
• 框架与设计模式：设计模式较框架是更小的元素，更抽象；
  一个框架中往往含有一个或多个设计模式，框架总是针对某一特定应用领域（比如说Django就是只针对web开发），但同一模式却可适用于各种应用。二者共同致力于重用，因而思想可以互相借鉴。
• 架构与设计模式：
  设计模式是用于解决一种特定的问题，范围较小；架构针对体系结构进行设计，范畴较大。一个架构中可能会出现多个设计模式来结果架构中的问题。

逻辑思考顺序:

在做一个项目的时候，首先设计出来的应该是架构，然后再来考虑运用什么框架和设计模式。不过平时遇到的都不是特别复杂的系统，用一些框架和设计模式足矣。^[2]

2.2 前世今生

2.2.1 前世

（1）Model（模版）-View（视图）-Controller（控制器）

• 最初是一种软件设计模式，是为了将传统的输入（input）、处理（processing）、输出（output）任务运用到图形化用户交互模型中而设计的；
• 随后，MVC的思想被应用在了Ｗeb开发方面，被称为Ｗeb MVC框架。

(2)
MVC的产生理念： 分工。让专门的人去做专门的事。
MVC的核心思想： 解耦。让不同的代码块之间降低耦合，增强代码的可扩展性和可移植性，实现向后兼容。

2.2.2 今生

（1）web mvc框架图

（2）具体功能介绍

• M全拼为Model： 主要封装对数据库层的访问，对数据库中的数据进行增、删、改、查操作。
• V全拼为View：用于封装结果，生成页面展示的html内容。
• C全拼为Controller：用于接收请求，处理业务逻辑，与Model和View交互，返回结果。

介绍完相关基础概念后，下面对就Django框架进行整体逻辑和具体流程的了解：

3 Django整体逻辑

3.1 简介

• 主要目的是简便、快速的开发数据库驱动的网站
• 强调代码复用，多个组件可以很方便的以”插件”形式服务于整个框架，Django有许多功能强大的第三方插件，你甚至可以很方便的开发出自己的工具包。
• 具有很强的可扩展性。

Django框架遵循MVC设计，并且有一个专有名词：MVT

3.2 MVT

（1）Django MVT框架图

（2）具体功能介绍：

• M全拼为Model：与MVC中的M功能相同，负责和数据库交互，进行数据处理。
• V全拼为View：与MVC中的C功能相同，接收请求，进行业务处理，返回应答。
• T全拼为Template：与MVC中的V功能相同，负责封装构造要返回的html。

4 Django项目的构建流程

4.1 搭建环境

问1:
如果在一台机器上，想开发多个不同的项目，需要用到同一个包的不同版本，如果还使用sudo pip3 install 包名称的命令，在同一个目录下安装或者更新，其它的项目必须就无法运行了，怎么办呢？

答1:使用虚拟环境。

问2：
什么是虚拟环境？

答2:虚拟环境其实就是对真实pyhton环境的复制。
这样我们在复制的python环境中再去安装相应的包就不会影响到真实的python环境了。
通过建立多个虚拟环境，在不同的虚拟环境中开发项目就实现了项目之间的隔离。

4.1.1 虚拟环境安装

（1）首先安装虚拟环境，命令如下:

sudo pip3 install virtualenv #安装虚拟环境

（2）接下来还要安装虚拟环境扩展包，命令如下：

sudo pip3 install virtualenvwrapper #安装虚拟环境包装器的目的是使用更加简单的命令来管理虚拟环境。

（3）修改用户家目录下的隐藏配置文件.bashrc,在文件最后处添加如下内容：

export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
export VIRTUALENVWRAPPER_VIRTUALENV=/usr/local/bin/virtualenv
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh

（4）创建python3虚拟环境的命令如下：

mkvirtualenv -p python3 虚拟环境名称
例：
mkvirtualenv -p python3 test1_py3

综述：

创建成功后，会自动工作在这个虚拟环境上。
创建虚拟环境需要联网。
工作在虚拟环境上，提示符最前面会出现”(虚拟环境名称)”。
所有的虚拟环境，都位于/home/您的用户名/下的隐藏目录.virtualenvs下。

4.1.2 虚拟环境相关终端语句操作

• 退出虚拟环境：deactivate

• 查看所有虚拟环境：workon 两次tab键

• 使用虚拟环境：workon 虚拟环境名称

• 删除虚拟环境：rmvirtualenv 虚拟环境名称

  例： 先退出：deactivate；再删除：rmvirtualenv py_django

• 在虚拟环境中可以使用pip命令操作python包：pip install 包名称

  注意：在虚拟环境中不可使用sudo pip install 包名称 来安装python包，这样安装的包实际是安装在了真实的主机环境上。

• 查看已安装的python包：pip list or pip freeze

  这两个命令都可以查看当前工作的虚拟环境中安装了哪些python包，只是显示的格式稍有不同。

• 安装django包：pip install django==1.8.2

  如果前面删除过虚拟环境py_django，则需要先创建一下，否则直接安装django包即可。

4.1.3 自我总结

• 在为了避免在正式环境下创建多个项目而导致相关安装包的冲突，从而进行虚拟环境安装后，我们就可以在我们安装的的虚拟环境中进行Django项目的创建了。
• 逻辑关系上是我们可以根据我们的需求创建多个虚拟环境，而在每个虚拟环境下我们就可以进行相关Django项目的创建

在不同的虚拟环境下我们可以自由的根据该虚拟环境下Django项目的需要进行相关包的安装，这样就解决了前文所说的同一个包不同版本之间的替代问题。

下面就介绍下Django项目的创建：

4.2 创建Django项目

强调一下，创建Django项目前：

一是要在正确的虚拟环境中间（即要进入4.1步骤中已经创建好的虚拟环境中）；
二是方便后期相关文件管理，我们最好创建该项目的专属文件夹。

4.2.1 创建Django的命令

创建项目的命令如下：

django-admin startproject 项目名称
例：
django-admin startproject test1

4.2.2 Django项目默认目录说明

进入4.2.1创建的Django项目test1目录，查看目录树形结构

• manage.py是项目管理文件，通过它管理项目。
• 与项目同名的目录，此处为test1。
• _init_.py是一个空文件，作用是这个目录test1可以被当作包使用。
• settings.py是项目的整体配置文件。
• urls.py是项目的URL配置文件。
• wsgi.py是项目与WSGI兼容的Web服务器入口。

在django中，项目的组织结构为一个项目包含多个应用，一个应用对应一个业务模块。下面对应用进行介绍：

4.3 创建Django项目下的应用

Django中对于应用的操作分为创建和安装，下面分别介绍：

4.3.1 应用的创建

创建应用的命令如下：

python manage.py startapp 应用名
例如：
python manage.py startapp test_app

应用默认目录说明：

• _init.py_是一个空文件，表示当前目录booktest可以当作一个python包使用。
• tests.py文件用于开发测试用例，在实际开发中会有专门的测试人员，这个事情不需要我们来做。
• models.py文件跟数据库操作相关。
• views.py文件跟接收浏览器请求，进行处理，与M和T进行交互，返回页面，定义处理视图函数。
• admin.py文件跟网站的后台管理相关。
• migrations文件夹之后给大家介绍。

应用创建成功后，需要安装才可以使用，也就是建立应用和项目之间的关联；

4.3.2 应用的安装

建立应用和项目之间的联系，需要对应用进行注册。
修改settings.py中的INSTALLED_APPS配置项。

4.4 运行服务器

通过上面的一些了操作，就可以使用django提供的一个纯python编写的轻量级web服务器，仅在开发阶段使用。
运行服务器命令如下：

python manage.py runserver ip:端口
例：
python manage.py runserver

可以不写IP和端口，默认IP是127.0.0.1，默认端口为8000。