Django 14天从小白到进阶- Day1 Django 初识

 

本节内容

 

Http原理介绍

自行开发一个Web框架

WSGI介绍

Django介绍

MVC/MTV

Django安装

创建项目与APP

开发第一个页面

 

为什么学Django?

Good question , 知Python者必知Django, 因为这可是Python语言里最流行&强大的Web框架，同时亦是全球第5大WEB框架，可快速构建稳定强大的WEB项目，大大提高开发效率，很多知名项目都是基于Django开发，如Disqus、Pinterest、Instagram、Bitbucket等， Django官方Slogan是The framework for perfectionist with deadline! 一个为完美主义者且又开发工期很紧的人设计的框架，事实确实如此，Django自身集成了丰富的WEB开发通用组件，如用户认证、分页、中间件、缓存、session等，可以避免浪费大量时间重复造轮子。

 

Http原理介绍

HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

HTTP协议通常承载于TCP协议之上，有时也承载于TLS或SSL协议层之上，这个时候，就成了我们常说的HTTPS。如下图所示：

HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。见下图：

 

这个Client和Server端本质上是一个Socket客户端和服务器端，Http协议可以说是基于Socket的再上层封装。

 

 

HTTP特性

基于TCP/IP协议

你每次打开百度或其它网站，都需要先建立好TCP/IP会话，当然这个浏览器会帮你做了。

短连接

你打开 https://www.luffycity.com/  或其它网站， 当服务器端把这个页面的内容全返回后，就把这次连接断开了，会话就结束了，你在浏览器上看到页面内容已经是下载到本地的了，所以此时如果服务器端更新了内容，你本地的页面自然是不会跟着变的。除非你再刷新一下，这样就又进行了一次会话。那为何是短连接呢？你想一想

被动响应

这个很好理解，你不请求百度，百度是不会主动连接你的。

无状态

无状态是指，当浏览器发送请求给服务器的时候，服务器响应，但是同一个浏览器再发送请求给服务器的时候，他会响应，但是他不知道你就是刚才那个浏览器，简单地说，就是服务器不会去记得你，所以是无状态协议。

 

自行开发一个Web Server

既然Http协议本质上是基于Socket做的，我们又学过Socket了，那能不能自己开发一个Web Server呢？ 回答是of course. 

 

# -*- coding:utf-8 -*-
# created by Alex Li - 路飞学城

import socket


def main():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
    sock.bind(('localhost', 8000))
    sock.listen(5)

    while True:
        # 等待浏览器访问
        conn, addr = sock.accept()
        # 接收浏览器发送来的请求内容
        data = conn.recv(1024)
        print(data)

        # 给浏览器返回内容
        conn.send(b"HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type:text/html; charset=utf-8\r\n\r\n")
        conn.send("电脑前的你长的真好看!".encode("utf-8"))

        # 关闭和浏览器创建的socket连接
        conn.close()


if __name__ == "__main__":
    main()

　　

我靠，这么简单，是的，就这么简单，但你现在只是返回了一句话，如果是要返回一个图片呢？一个文件呢？这就涉及你自己要负责实现文件的传送了，我们学socket传文件时，遇到过粘包问题，解决起来挺麻烦的，你现在要自己通过Socket把Http协议里的各种功能都实现了的话，估计孩子都长大了。与其浪费时间自己写，不如直接用先人的。

 

WSGI介绍

WSGI（Web Server Gateway Interface）是一种规范，它定义了使用python编写的web app（应用程序）与web server（socket服务端）之间接口格式，实现web app与web server间的解耦。

通俗的说：当规范建立后，程序就不再重复编写web server（socket服务端），而是直接使用现成的实现WSGI的模块（例如：wsgiref、uwsgi、werkzeug），从而让程序员更加专注与业务代码

与其重复造轮子，不如直接用现成的。

Python的wsgiref是基于WSGI规范封装的模块，我们可以在这个模块基础上开发我们的web server 

基于WSGI开发一个WEB服务器

# -*- coding:utf-8 -*-
# created by Alex Li - 路飞学城

from wsgiref.simple_server import make_server


def run_server(environ, start_response):
    """
    当有用户在浏览器上访问：http://127.0.0.1:8000/, 立即执行该函数并将函数的返回值返回给用户浏览器
    :param environ: 请求相关内容，比如浏览器类型、版本、来源地址、url等
    :param start_response: 响应相关
    :return: 
    """

    start_response('200 OK',[('Content-Type', 'text/html;charset=utf-8')])
    return [bytes('<h1>我旁边的这个人长的真丑呀!!',encoding='utf-8'),]

if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('localhost',8001,run_server)
    httpd.serve_forever()

 

别人家的网站和我们的网站　　

你看别人的网站，可以根据URL不同看到不同的内容，比如这个：煎蛋网 

但我们刚才自己开发的网站，永远只能看到同样的内容。

 

怎么办？我们自己也可以处理url呀

# -*- coding:utf-8 -*-
# created by Alex Li - 路飞学城

from wsgiref.simple_server import make_server


def western():
    return "欢迎来到欧美专区"

def japan():
    return "欢迎来到日本人专区"


def routers():
    """负责把url与对应的方法关联起来"""
    urlpatterns = (
        ('/western/',western),
        ('/japan/',japan),
    )

    return urlpatterns


def run_server(environ, start_response):
    """
    当有用户在浏览器上访问：http://127.0.0.1:8000/, 立即执行该函数并将函数的返回值返回给用户浏览器
    :param environ: 请求相关内容，比如浏览器类型、版本、来源地址、url等
    :param start_response: 响应相关
    :return: 
    """
    start_response('200 OK',[('Content-Type', 'text/html;charset=utf-8')])
    url = environ.get("PATH_INFO")
    urlpatterns = routers()

    func = None

    for item in urlpatterns:
        if item[0] == url:
            func = item[1]
            break
    if func:
        return [bytes(func(),encoding="utf-8"),]
    else:
        return [bytes('404 not found.',encoding="utf-8"),]

if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('localhost',8001,run_server)
    httpd.serve_forever()

真棒，轻松的就可以使你的web server支持多页面了。但你高兴不起来，因为你看到人家别人的网站多姿多彩，各种图片、各种动效，你的网站只能显示文字。感觉像是上个世纪的产物，不刺激，哈，那就来点刺激的，让你的网站也支持一下图片和样式。

# -*- coding:utf-8 -*-
# created by Alex Li - 路飞学城

from wsgiref.simple_server import make_server
import re ,os
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))


def img_handler(url):
    img_relative_path  = re.sub("/static/","imgs/",url,count=1)
    img_path = os.path.join(BASE_DIR,img_relative_path)
    print('img',BASE_DIR,img_path)
    f = open(img_path,'rb')
    data = f.read()
    f.close()
    return data


def western():
    data = '''
    <h1>欢迎来到欧美专区</h1>

    <img src='/static/test_america.jpg' width='800px'/>

    '''

    return data


def japan():
    data = '''
    <h1>欢迎来到日本人专区</h1>
    
    <img src='/static/testimg.gif' />
    
    '''

    return data


def routers():
    """负责把url与对应的方法关联起来"""
    urlpatterns = (
        ('/western/',western),
        ('/japan/',japan),
    )

    return urlpatterns


def run_server(environ, start_response):
    """
    当有用户在浏览器上访问：http://127.0.0.1:8000/, 立即执行该函数并将函数的返回值返回给用户浏览器
    :param environ: 请求相关内容，比如浏览器类型、版本、来源地址、url等
    :param start_response: 响应相关
    :return: 
    """
    content_type = 'text/html;charset=utf-8'


    url = environ.get("PATH_INFO")
    urlpatterns = routers()

    func = None
    if url.startswith('/static/'): #代表是张图片
        content_type = 'text/jpg;charset=utf-8'
        start_response('200 OK', [('Content-Type', content_type)])

        img_data = img_handler(url)
        return [img_data, ]

    else:
        for item in urlpatterns:
            if item[0] == url:
                func = item[1]
                break

    start_response('200 OK', [('Content-Type', content_type)])
    if func:
        return [bytes(func(),encoding="utf-8"),]
    else:
        return [bytes('404 not found.',encoding="utf-8"),]

if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('localhost',8001,run_server)
    httpd.serve_forever()

执行一下看看。 

 

真是技术改变生活呀！

 

能显示图片只是冰山一角，我们需要继续开发一下功能：

• 用户表单提交，即：用户向后台发送表单数据
• 数据库操作
• 加载样式和JS文件
• 允许用户下载文件

虽然自己开发有乐趣，但确实比较麻烦，在项目开发中，追求的更多是效率，而不是乐趣，所以还是尽量不要重复造轮子啦，我们接下来要学的Django框架就是帮我们已经造好的轮子。

Web框架的本质

虽然自己写Web Server比较麻烦，但是我们从中也了解web框架的本质：

1. 浏览器是socket客户端，网站是socket服务端
2. wsgi，是一个规范，wsgiref实现了这个规范并在其内部实现了socket服务端
3. 根据 url 的不同执行不同函数，即：路由系统
4. 函数，即：视图函数
5. 图片、css、js文件 统一称为静态文件，需要读取内容直接返回给用户浏览器

Django来了

安装

pip3 install django   #目前最新版本是2.0

* 注意，2.0 跟1.x版本上用法上是有些区别的，本课程我们主讲2.x。 

安装成功后，就会出现 django-admin 命令

创建Project

你想做个网站，首先我们要创建一个django project, 以后的代码都放在这个项目里。

django-admin  startproject  mysite #项目名是mysite　　

创建好的项目目录结构

            mysite
            ├── manage.py		# 管理程序的文件，启动和结束等。
            └── my site
                ├── __init__.py
                ├── settings.py		# 程序的配置文件
                ├── urls.py		# 程序的路由系统，即：url和处理其函数的对应的关系
                └── wsgi.py		# 指定框架的wsgi

	命令帮助我们创建了几个文件，通过文件将功能代码归类。　　

创建APP

一个项目中会包含一个或多个子项目，每个项目实现不同的功能和服务，如微信里包含基本通信功能，还有支付、小程序等，每块业务都可以分为一个子项目。在django中， 我们管这个子项目叫app。下面是一个有多app的项目

 

为了开发和维护方便，每个子项目(app)都会有一个独立文件夹来存放各自的业务代码。
一般程序简单情况下，只需要创建一个app即可。

python manage.py startapp app01   #app01 是app名称

 

Django的第一次请求　　

 

 

HTTP请求本质

上面的一次django请求都经历了哪些过程呢？我们来剖析下

浏览器访问网站的本质：socket客户端、socket服务端之间的收发消息。

流程：

1. 【服务端】网站启动，并监听IP和端口，如：127.0.0.1:80，等待客户端来连接…

2. 【客户端】浏览器中输入http://www.oldboyedu.com/index/，浏览器先后进行：

1. 　　连接：域名解析得到网站IP，并根据端口进行连接。
2. 　　发送消息：将请求数据发送给服务端，发送数据本质上是字符串，格式如下：

GET /index/ http1.1\r\nhost:www.luffycity.com…..\r\n\r\n
                              
POST /index/ http1.1\r\nhost:www.luffycity.com...\r\n\r\nage=18&num=1
3.

3. 【服务端】接收用户请求发来的数据，并根据请求字符串解析，并做出响应。　　

响应：HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html;...\r\n\r\n＜html＞...＜/html＞

4. 【客户端】接收服务端响应的内容，将响应体展示在浏览器上，响应头偷偷保存到浏览器。

5. 【客户端】【服务端】连接断开，Http请求终止（体现了Http短连接）。　　

注意：请求和响应基本包含请求头和请求体并通过\r\n\r\n进行分割。

 

用Django 开发用户登录页面

用户登录是个表单啦，但目前我们只会用Django返回字符串，表单涉及的html元素比较多，总不能在view.py里写好返回吧？这太low了，是的，怎么可以不low? 是时候表演真正的技术啦。

Django有个叫模板(Template)的东东，可以直接把你的Html代码写在模板里，返回给浏览器。

模板初探

想用模板仅需2步，

1. 配置存html文件的模板目录
2. 在你的views.py的响应函数里返回对应的html文件 

 

 

是时候该讲讲套路啦 

刚才在开发用户登录页面时，我们的请求处理流程是这样的， 请求-> url.py -> views.py -> template -> 浏览器， 流程为什么这样安排？中间如何要从数据库里拿数据，是应该在哪个阶段？其实Django或其它web语言的web框架在开发时都符合了某种神秘的套路，这个套路是什么？即MVC.

MVC 是一种使用 MVC（Model View Controller 模型-视图-控制器）设计创建 Web 应用程序的模式

不懂对不对？其实说白了，就是把Web开发中一个请求处理流程分成了3部分，每部分专注做自己的事。

1. Model（模型）一般对应数据库操作、纪录的存取
2. View（视图）决定着如何展示数据
3. Controller（控制器）负现处理用户交互的部分。控制器负责从视图读取数据，控制用户输入，并向模型发送数据。

 

MVC & MTV 

Django是一个MTV框架，其架构模板看上去与传统的MVC架构并没有太大的区别。Django将MVC中的视图进一步分解为 Django视图 和 Django模板两个部分，分别决定 “展现哪些数据” 和 “如何展现”，使得Django的模板可以根据需要随时替换，而不仅仅限制于内置的模板。至于MVC控制器部分，由Django框架的URLconf来实现。

再具体点的图

 

从下一章开始 ，我们会一点点把model,views,template,url 每个都延伸开来讲。