基于Django3.0的web框架详细架构过程是怎么样的

这篇文章给大家介绍基于Django3.0的web框架详细架构过程是怎么样的，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。

下面将进行两种版本的对比并且匹配版本更迭导致的代码报错问题。

Django入门

当今的网站实际上都是富应用程序（rich application），就像成熟的桌面应用程序一样。Python提供了一组开发Web应用程序的卓越工具。在本文章中，你将学习如何使用Django（http://djangoproject.com/）来开发一个名为“学习笔记”（Learning Log）的项目，这是一个在线日志系统，让你能够记录所学习的有关特定主题的知识。

我们将为这个项目制定规范，然后为应用程序使用的数据定义模型。我们将使用Django的管理系统来输入一些初始数据，再学习编写视图和模板，让Django能够为我们的网站创建网页。Django是一个Web框架——一套用于帮助开发交互式网站的工具。Django能够响应网页请求，还能让你更轻松地读写数据库、管理用户等。在第19章和第20章，我们将改进“学习笔记”项目，再将其部署到活动的服务器，让你和你的朋友能够使用它。

一、建立项目

建立项目时，首先需要以规范的方式对项目进行描述，再建立虚拟环境，以便在其中创建项目。

（一）制定规范

完整的规范详细说明了项目的目标，阐述了项目的功能，并讨论了项目的外观和用户界面。与任何良好的项目规划和商业计划书一样，规范应突出重点，帮助避免项目偏离轨道。这里不会制定完整的项目规划，而只列出一些明确的目标，以突出开发的重点。我们制定的规范如下：

我们要编写一个名为“学习笔记”的Web应用程序，让用户能够记录感兴趣的主题，并在学习每个主题的过程中添加日志条目。“学习笔记”的主页对这个网站进行描述，并邀请用户注册或登录。用户登录后，就可创建新主题、添加新条目以及阅读既有的条目。学习新的主题时，记录学到的知识可帮助跟踪和复习这些知识。优秀的应用程序让这个记录过程简单易行。

（二）建立虚拟环境

要使用Django，首先需要建立一个虚拟工作环境。虚拟环境是系统的一个位置，你可以在其中安装包，并将其与其他Python包隔离。将项目的库与其他项目分离是有益的，且为了在第20章将“学习笔记”部署到服务器，这也是必须的。

为项目新建一个目录，将其命名为learning_log，再在终端中切换到这个目录，并创建一个虚拟环境。如果你使用的是Python3，可使用如下命令来创建虚拟环境：

这里运行了模块venv，并使用它来创建一个名为ll_env的虚拟环境。如果这样做管用，请跳到后面的18.1.4节；如果不管用，请阅读18.1.3节。

（三）安装virtualenv

如果你使用的是较早的Python版本，或者系统没有正确地设置，不能使用模块venv，可安装virtualenv包。为此，可执行如下命令：

pip3 install --user virtualenv

别忘了，对于这个命令，你可能需要使用稍微不同的版本（如果你没有使用过pip，请参阅12.2.1节）。

注意　如果你使用的是Linux系统，且上面的做法不管用，可使用系统的包管理器来安装virtualenv。例如，要在Ubuntu系统中安装virtualenv，可使用命令sudo apt-getinstall python-virtualenv。

在终端中切换到目录learning_log，并像下面这样创建一个虚拟环境：

注意　如果你的系统安装了多个Python版本，需要指定virtualenv使用的版本。例如，命令virtualenv ll_env –python=python3创建一个使用Python 3的虚拟环境。

win10可用

python3 -m virtualenv 11_env

来创建

（四）激活虚拟环境

建立虚拟环境后，需要使用下面的命令激活它：

这个命令运行ll_env/bin中的脚本activate。环境处于活动状态时，环境名将包含在括号内，如❶处所示。在这种情况下，你可以在环境中安装包，并使用已安装的包。你在ll_env中安装的包仅在该环境处于活动状态时才可用。

注意　如果你使用的是Windows系统，请使用命令ll_env/Scripts/activate（不包含source）来激活这个虚拟环境。

若报错请使用完整的路径

E:/科技创新项目/djange框架/learning_log/11_env/Scripts/activate

要停止使用虚拟环境，可执行命令deactivate：

E:/科技创新项目/djange框架/learning_log/11_env/Scripts/deactivate

如果关闭运行虚拟环境的终端，虚拟环境也将不再处于活动状态。

（五）安装Django

创建并激活虚拟环境后，就可安装Django了：

由于我们是在虚拟环境中工作，因此在所有的系统中，安装Django的命令都相同：不需要指定标志–user，也无需使用python -m pip install package_name这样较长的命令。

别忘了，Django仅在虚拟环境处于活动状态时才可用。

（六）在Django中创建项目

在依然处于活动的虚拟环境的情况下（ll_env包含在括号内），执行如下命令来新建一个项目：

django-admin startproject learning_log .

该处的命令让Django新建一个名为learning_log的项目。这个命令末尾的句点让新项目使用合适的目录结构，这样开发完成后可轻松地将应用程序部署到服务器。

注意　千万别忘了这个句点，否则部署应用程序时将遭遇一些配置问题。如果忘记了这个句点，就将创建的文件和文件夹删除（ll_env除外），再重新运行这个命令。

注意windows下ls指令无法使用，要用dir查看目录下所有文件

该处运行了命令ls（在Windows系统上应为dir），结果表明Django新建了一个名为learning_log的目录。它还创建了一个名为manage.py的文件，这是一个简单的程序，它接受命令并将其交给Django的相关部分去运行。我们将使用这些命令来管理诸如使用数据库和运行服务器等任务。

目录learning_log包含4个文件（见上），其中最重要的是settings.py、urls.py和wsgi.py。文件settings.py指定Django如何与你的系统交互以及如何管理项目。在开发项目的过程中，我们将修改其中一些设置，并添加一些设置。文件urls.py告诉Django应创建哪些网页来响应浏览器请求。文件wsgi.py帮助Django提供它创建的文件，这个文件名是web server gatewayinterface（Web服务器网关接口）的首字母缩写。

（七）创建数据库

Django将大部分与项目相关的信息都存储在数据库中，因此我们需要创建一个供Django使用的数据库。为给项目“学习笔记”创建数据库，请在处于活动虚拟环境中的情况下执行下面的命令：

python3 manage.py migrate

下图中的该处Django指出它将创建必要的数据库表，用于存储我们将在这个项目（Synchronizeunmigrated apps，同步未迁移的应用程序）中使用的信息，再确保数据库结构与当前代码（Apply all migrations，应用所有的迁移）匹配。

我们将修改数据库称为迁移数据库。首次执行命令migrate时，将让Django确保数据库与项目的当前状态匹配。在使用SQLite（后面将更详细地介绍）的新项目中首次执行这个命令时，Django将新建一个数据库。

上图中的命令中，Django指出它将创建必要的数据库表，用于存储我们将在这个项目（Synchronizeunmigrated apps，同步未迁移的应用程序）中使用的信息，再确保数据库结构与当前代码（Apply all migrations，应用所有的迁移）匹配。

接着，我们运行了命令dir，其输出表明Django又创建了一个文件——db.sqlite3。SQLite是一种使用单个文件的数据库，是编写简单应用程序的理想选择，因为它让你不用太关注数据库管理的问题。

（八）查看项目

下面来核实Django是否正确地创建了项目。为此，可执行命令runserver，如下所示：

python3 manage.py runserver

Django启动一个服务器，让你能够查看系统中的项目，了解它们的工作情况。当你在浏览器中输入URL以请求网页时，该Django服务器将进行响应：生成合适的网页，并将其发送给浏览器。

在❶处，Django通过检查确认正确地创建了项目；在❷处，它指出了使用的Django版本以及当前使用的设置文件的名称；在❸处，它指出了项目的URL。URL http://127.0.0.1:8000/表明项目将在你的计算机（即localhost）的端口8000上侦听请求。localhost是一种只处理当前系统发出的请求，而不允许其他任何人查看你正在开发的网页的服务器。

现在打开一款Web浏览器，并输入URL：http://localhost:8000/；如果这不管用，请输入http://127.0.0.1:8000/。你将看到类似于下图所示的页面，这个页面是Django创建的，让你知道到目前为止一切正常。现在暂时不要关闭这个服务器。若要关闭这个服务器，按Ctrl+C即可。

注意　如果出现错误消息“That port is already in use”（指定端口已被占用），请执行命令python manage.pyrunserver 8001，让Diango使用另一个端口；如果这个端口也不可用，请不断执行上述命令，并逐渐增大其中的端口号，直到找到可用的端口。

动手试一试

18-1 新项目：

为更深入地了解Django做了些什么，可创建两个空项目，看看Django创建了什么。新建一个文件夹，并给它指定简单的名称，如InstaBook或FaceGram（不要在目录learning_log中新建该文件夹），在终端中切换到该文件夹，并创建一个虚拟环境。在这个虚拟环境中安装Django，并执行命令django-admin.py startprojectinstabook.（千万不要忘了这个命令末尾的句点）。

看看这个命令创建了哪些文件和文件夹，并与项目“学习笔记”包含的文件和文件夹进行比较。这样多做几次，直到对Django新建项目时创建的东西了如指掌。然后，将项目目录删除——如果你想这样做的话。

二、创建应用程序

Django项目由一系列应用程序组成，它们协同工作，让项目成为一个整体。我们暂时只创建一个应用程序，它将完成项目的大部分工作。在第19章，我们将再添加一个管理用户账户的应用程序。

当前，在前面打开的终端窗口中应该还运行着runserver。请再打开一个终端窗口（或标签页），并切换到manage.py所在的目录。激活该虚拟环境，再执行命令startapp：

python3 manage.py startapp learning_logs

命令startapp appname让Django建立创建应用程序所需的基础设施。

如果现在查看项目目录，将看到其中新增了一个文件夹learning_logs（见❶）。打开这个文件夹，看看Django都创建了什么（见❷）。其中最重要的文件是models.py、admin.py和views.py。我们将使用models.py来定义我们要在应用程序中管理的数据。admin.py和views.py将在稍后介绍。

（一）定义模型

我们来想想涉及的数据。每位用户都需要在学习笔记中创建很多主题。用户输入的每个条目都与特定主题相关联，这些条目将以文本的方式显示。我们还需要存储每个条目的时间戳，以便能够告诉用户各个条目都是什么时候创建的。

打开文件models.py，看看它当前包含哪些内容：

models.py

这为我们导入了模块models，还让我们创建自己的模型。模型告诉Django如何处理应用程序中存储的数据。在代码层面，模型就是一个类，就像前面讨论的每个类一样，包含属性和方法。下面是表示用户将要存储的主题的模型：

from django.db import models

# Create your models here.
class Topic(models.Model):
	"""用户学习的主题"""
	text = models.CharField(max_length=200)
	date_added = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
def __str__(self):
	"""返回模型的字符串表示"""
	return self.text

我们创建了一个名为Topic的类，它继承了Model——Django中一个定义了模型基本功能的类。Topic类只有两个属性：text和date_added。属性text是一个CharField——由字符或文本组成的数据（见❶）。需要存储少量的文本，如名称、标题或城市时，可使用CharField。定义CharField属性时，必须告诉Django该在数据库中预留多少空间。在这里，我们将max_length设置成了200（即200个字符），这对存储大多数主题名来说足够了。

属性date_added是一个DateTimeField——记录日期和时间的数据（见❷）。我们传递了实参auto_now_add=True，每当用户创建新主题时，这都让Django将这个属性自动设置成当前日期和时间。

注意　要获悉可在模型中使用的各种字段，请参阅DjangoModel Field Reference（Django模型字段参考），其网址为https://docs.djangoproject.com/en/1.8/ref/models/fields/。就当前而言，你无需全面了解其中的所有内容，但自己开发应用程序时，这些内容会提供极大的帮助。

我们需要告诉Django，默认应使用哪个属性来显示有关主题的信息。Django调用方法__str__()来显示模型的简单表示。在这里，我们编写了方法__str__()，它返回存储在属性text中的字符串（见❸）。

注意　如果你使用的是Python 2.7，应调用方法__unicode__()，而不是__str__()，但其中的代码相同。

（二）激活模型

要使用模型，必须让Django将应用程序包含到项目中。为此，打开settings.py（它位于目录learning_log/learning_log中），你将看到一个这样的片段，即告诉Django哪些应用程序安装在项目中：

settings.py

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
]

这是一个元组，告诉Django项目是由哪些应用程序组成的。请将INSTALLED_APPS修改成下面这样，将前面的应用程序添加到这个元组中：

INSTALLED_APPS = [
	--snip-- #省略上面代码
    'django.contrib.staticfiles',
    #我的应用程序
    'learning_logs',
]

通过将应用程序编组，在项目不断增大，包含更多的应用程序时，有助于对应用程序进行跟踪。这里新建了一个名为Myapps的片段，当前它只包含应用程序learning_logs。接下来，需要让Django修改数据库，使其能够存储与模型Topic相关的信息。为此，在终端窗口中执行下面的命令：

python3 manage.py makemigrations learning_logs

注意：

如果出现

LookupError: No installed app with label 'admin'.

的报错，则说明是上面的settings.py文件设置格式出现错误

命令makemigrations让Django确定该如何修改数据库，使其能够存储与我们定义的新模型相关联的数据。输出表明Django创建了一个名为0001_initial.py的迁移文件，这个文件将在数据库中为模型Topic创建一个表。

下面来应用这种迁移，让Django替我们修改数据库：

python3 manage.py migrate

这个命令的大部分输出都与我们首次执行命令migrate的输出相同。我们需要检查的是❶处的输出行，在这里，Django确认为learning_logs应用迁移时一切正常（OK）。

每当需要修改“学习笔记”管理的数据时，都采取如下三个步骤：修改models.py；对learning_logs调用makemigrations；让Django迁移项目。

（三）Django管理网站

为应用程序定义模型时，Django提供的管理网站（adminsite）让你能够轻松地处理模型。网站的管理员可使用管理网站，但普通用户不能使用。在本节中，我们将建立管理网站，并通过它使用模型Topic来添加一些主题。

1．创建超级用户

Django允许你创建具备所有权限的用户——超级用户。权限决定了用户可执行的操作。最严格的权限设置只允许用户阅读网站的公开的信息；注册了的用户通常可阅读自己的私有数据，还可查看一些只有会员才能查看的信息。为有效地管理Web应用程序，网站所有者通常需要访问网站存储的所有信息。优秀的管理员会小心对待用户的敏感信息，因为用户对其访问的应用程序有极大的信任。

为在Django中创建超级用户，请执行下面的命令并按提示做：

python3 manage.py createsuperuser

你执行命令createsuperuser时，Django提示你输入超级用户的用户名（见❶）。这里我们输入的是ll_admin，但你可以输入任何用户名，比如电子邮件地址，也可让这个字段为空（见❷）。你需要输入密码两次（见❸）。

注意　可能会对网站管理员隐藏有些敏感信息。例如，Django并不存储你输入的密码，而存储从该密码派生出来的一个字符串——散列值。每当你输入密码时，Django都计算其散列值，并将结果与存储的散列值进行比较。如果这两个散列值相同，就通过了身份验证。通过存储散列值，即便黑客获得了网站数据库的访问权，也只能获取其中存储的散列值，而无法获得密码。在网站配置正确的情况下，几乎无法根据散列值推导出原始密码。

2．向管理网站注册模型

Django自动在管理网站中添加了一些模型，如User和Group，但对于我们创建的模型，必须手工进行注册。

我们创建应用程序learning_logs时，Django在models.py所在的目录中创建了一个名为admin.py的文件：

admin.py

from django.contrib import admin

# Register your models here.
from learning_logs.models import Topic
admin.site.register(Topic)

这些代码导入我们要注册的模型Topic（见❶），再使用admin.site.register()（见❷）让Django通过管理网站管理我们的模型。

现在，使用超级用户账户访问管理网站：访问http://localhost:8000/admin/，并输入你刚创建的超级用户的用户名和密码，你将看到类似于下图所示的屏幕。这个网页让你能够添加和修改用户和用户组，还可以管理与刚才定义的模型Topic相关的数据。

注意　如果你在浏览器中看到一条消息，指出访问的网页不可用，请确认你在终端窗口中运行着Django服务器。如果没有，请激活虚拟环境，并执行命令python manage.py runserver。

3．添加主题

向管理网站注册Topic后，我们来添加第一个主题。为此，单击Topics进入主题网页，它几乎是空的，这是因为我们还没有添加任何主题。单击Add，你将看到一个用于添加新主题的表单。在第一个方框中输入Chess，再单击Save，这将返回到主题管理页面，其中包含刚创建的主题。下面再创建一个主题，以便有更多的数据可供使用。再次单击Add，并创建另一个主题Rock Climbing。当你单击Save时，将重新回到主题管理页面，其中包含主题Chess和RockClimbing。

（四）定义模型Entry

要记录学到的国际象棋和攀岩知识，需要为用户可在学习笔记中添加的条目定义模型。每个条目都与特定主题相关联，这种关系被称为多对一关系，即多个条目可关联到同一个主题。

下面是模型Entry的代码：

models.py

from django.db import models
class Topic(models. Model) :
	--snip--
class Entry(models.Model):➊
	"""学到的有关某个主题的具体知识"""
	topic = models.ForeignKey(Topic)❷
	text = models.TextField()❸
	date_added = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
	class Meta: ❹
		verbose_name_plural = 'entries'
	def __str__(self) :
		"""返回模型的字符串表示"""
		return self.text[:50]+"..."❺

像Topic一样，Entry也继承了Django基类Model（见❶）。第一个属性topic是一个ForeignKey实例（见❷）。外键是一个数据库术语，它引用了数据库中的另一条记录；这些代码将每个条目关联到特定的主题。每个主题创建时，都给它分配了一个键（或ID）。需要在两项数据之间建立联系时，Django使用与每项信息相关联的键。稍后我们将根据这些联系获取与特定主题相关联的所有条目。

接下来是属性text，它是一个TextField实例（见❸）。这种字段不需要长度限制，因为我们不想限制条目的长度。属性date_added让我们能够按创建顺序呈现条目，并在每个条目旁边放置时间戳。

在❹处，我们在Entry类中嵌套了Meta类。Meta存储用于管理模型的额外信息，在这里，它让我们能够设置一个特殊属性，让Django在需要时使用Entries来表示多个条目。如果没有这个类， Django将使用Entrys来表示多个条目。最后，方法__str__()告诉Django，呈现条目时应显示哪些信息。由于条目包含的文本可能很长，我们让Django只显示text的前50个字符（见❺）。我们还添加了一个省略号，指出显示的并非整个条目。

（五）迁移模型Entry

由于我们添加了一个新模型，因此需要再次迁移数据库。你将慢慢地对这个过程了如指掌：

修改models.py，执行命令

python manage.py makemigrations app_name

出现报错

TypeError: __init__() missing 1 required positional argument: 'on_delete'

解决方案：
定义外键的时候需要加上 on_delete=;
即：contract = models.ForeignKey(Contract, on_delete=models.CASCADE)

原因如下：
django 升级到2.0之后,表与表之间关联的时候,必须要写on_delete参数,否则会报异常:
TypeError: init() missing 1 required positional argument: ‘on_delete’

on_delete各个参数的含义如下：

on_delete=None, # 删除关联表中的数据时,当前表与其关联的field的行为
on_delete=models.CASCADE, # 删除关联数据,与之关联也删除
on_delete=models.DO_NOTHING, # 删除关联数据,什么也不做
on_delete=models.PROTECT, # 删除关联数据,引发错误ProtectedError
# models.ForeignKey('关联表', on_delete=models.SET_NULL, blank=True, null=True)
on_delete=models.SET_NULL, # 删除关联数据,与之关联的值设置为null（前提FK字段需要设置为可空,一对一同理）
# models.ForeignKey('关联表', on_delete=models.SET_DEFAULT, default='默认值')
on_delete=models.SET_DEFAULT, # 删除关联数据,与之关联的值设置为默认值（前提FK字段需要设置默认值,一对一同理）
on_delete=models.SET, # 删除关联数据,
a. 与之关联的值设置为指定值,设置：models.SET(值)
b. 与之关联的值设置为可执行对象的返回值,设置：models.SET(可执行对象)

修改后，再执行命令成功

python3 manage.py migrate

下面来迁移数据库并查看输出：

生成了一个新的迁移文件——0002_entry.py，它告诉Django如何修改数据库，使其能够存储与模型Entry相关的信息（见❶）。执行命令migrate，我们发现Django应用了这种迁移且一切顺利（见❷）。

（六）向管理网站注册Entry

我们还需要注册模型Entry。为此，需要将admin.py修改成类似于下面这样：

from django.contrib import admin
from learning_logs.models import Topic,Entry
admin.site.register(Topic)
admin.site.register(Entry)

返回到http://localhost:8000/admin/，你将看到learning_logs下列出了Entries。单击Entries的Add链接，或者单击Entries再选择Add entry。你将看到一个下拉列表，让你能够选择要为哪个主题创建条目，还有一个用于输入条目的文本框。从下拉列表中选择Chess，并添加一个条目。下面是我添加的第一个条目。

The opening is the first part of the game, roughly thefirst ten moves or so. In the opening, it's a good ideato do three things— bring out your bishops andknights, try to control the center of the board, andcastle your king.（国际象棋的第一个阶段是开局，大致是前10步左右。在开局阶段，最好做三件事情：将象和马调出来；努力控制棋盘的中间区域；用车将王护住。）Of course, these are just guidelines. It will beimportant to learn when to follow these guidelinesand when to disregard these suggestions.（当然，这些只是指导原则。学习什么情况下遵守这些原则、什么情况下不用遵守很重要。）

当你单击Save时，将返回到主条目管理页面。在这里，你将发现使用text[:50]作为条目的字符串表示的好处：管理界面中，只显示了条目的开头部分而不是其所有文本，这使得管理多个条目容易得多。

再来创建一个国际象棋条目，并创建一个攀岩条目，以提供一些初始数据。下面是第二个国际象棋条目。

In the opening phase of the game, it's important tobring out your bishops and knights. These pieces arepowerful and maneuverable enough to play asignificant role in the beginning moves of a game.（在国际象棋的开局阶段，将象和马调出来很重要。这些棋子威力大，机动性强，在开局阶段扮演着重要角色。）

下面是第一个攀岩条目：

One of the most important concepts in climbing is tokeep your weight on your feet as much as possible.There's a myth that climbers can hang all day on theirarms. In reality, good climbers have practiced specificways of keeping their weight over their feet wheneverpossible.（最重要的攀岩概念之一是尽可能让双脚承受体重。有谬误认为攀岩者能依靠手臂的力量坚持一整天。实际上，优秀的攀岩者都经过专门训练，能够尽可能让双脚承受体重。）

继续往下开发“学习笔记”时，这三个条目可为我们提供使用的数据。

（七）Django shell

输入一些数据后，就可通过交互式终端会话以编程方式查看这些数据了。这种交互式环境称为Django shell，是测试项目和排除其故障的理想之地。下面是一个交互式shell会话示例：

python3 manage.py shell

from learning_logs.models import Topic

Topic.objects.all()

在活动的虚拟环境中执行时，命令python manage.py shell启动一个Python解释器，可使用它来探索存储在项目数据库中的数据。在这里，我们导入了模块learning_logs.models中的模型Topic（见❶），然后使用方法Topic.objects.all()来获取模型Topic的所有实例；它返回的是一个列表，称为查询集（queryset）。

我们可以像遍历列表一样遍历查询集。下面演示了如何查看分配给每个主题对象的ID：

topics = Topic.objects.all()
for topic in topics:
	print(topic.id,topic)

我们将返回的查询集存储在topics中，然后打印每个主题的id属性和字符串表示。从输出可知，主题Chess的ID为1，而RockClimbing的ID为2。

知道对象的ID后，就可获取该对象并查看其任何属性。下面来看看主题Chess的属性text和date_added的值：

t = Topic.objects.get(id=1)
t.text
t.date_added

我们还可以查看与主题相关联的条目。前面我们给模型Entry定义了属性topic，这是一个ForeignKey，将条目与主题关联起来。利用这种关联，Django能够获取与特定主题相关联的所有条目，如下所示：

t.entry_set.all()

为通过外键关系获取数据，可使用相关模型的小写名称、下划线和单词set（见❶）。例如，假设你有模型Pizza和Topping，而Topping通过一个外键关联到Pizza；如果你有一个名为my_pizza的对象，表示一张比萨，就可使用代码my_pizza.topping_set.all()来获取这张比萨的所有配料。

编写用户可请求的网页时，我们将使用这种语法。确认代码能获取所需的数据时，shell很有帮助。如果代码在shell中的行为符合预期，那么它们在项目文件中也能正确地工作。如果代码引发了错误或获取的数据不符合预期，那么在简单的shell环境中排除故障要比在生成网页的文件中排除故障容易得多。我们不会太多地使用shell，但应继续使用它来熟悉对存储在项目中的数据进行访问的Django语法。

注意　每次修改模型后，你都需要重启shell，这样才能看到修改的效果。要退出shell会话，可按Ctr+D；如果你使用的是Windows系统，应按Ctr+Z，再按回车键。

动手试一试

18-2 简短的条目：

当前，Django在管理网站或shell中显示Entry实例时，模型Entry的方法__str__()都在它的末尾加上省略号。请在方法__str__()中添加一条if语句，以便仅在条目长度超过50字符时才添加省略号。使用管理网站来添加一个长度少于50字符的条目，并核实显示它时没有省略号。

18-3 Django API：

编写访问项目中的数据的代码时，你编写的是查询。请浏览有关如何查询数据的文档，其网址为https://docs.djangoproject.com/en/7.8/topics/db/queries/。其中大部分内容都是你不熟悉的，但等你自己开发项目时，这些内容会很有用。

18-4 比萨店：

新建一个名为pizzeria的项目，并在其中添加一个名为pizzas的应用程序。定义一个名为Pizza的模型，它包含字段name，用于存储比萨名称，如Hawaiian和Meat Lovers。定义一个名为Topping的模型，它包含字段pizza和name，其中字段pizza是一个关联到Pizza的外键，而字段name用于存储配料，如pineapple、Canadianbacon和sausage。

向管理网站注册这两个模型，并使用管理网站输入一些比萨名和配料。使用shell来查看你输入的数据。

三、创建网页：

学习笔记主页使用Django创建网页的过程通常分三个阶段：定义URL、编写视图和编写模板。首先，你必须定义URL模式。URL模式描述了URL是如何设计的，让Django知道如何将浏览器请求与网站URL匹配，以确定返回哪个网页。

每个URL都被映射到特定的视图——视图函数获取并处理网页所需的数据。视图函数通常调用一个模板，后者生成浏览器能够理解的网页。为明白其中的工作原理，我们来创建学习笔记的主页。我们将定义该主页的URL、编写其视图函数并创建一个简单的模板。

鉴于我们只是要确保“学习笔记”按要求的那样工作，我们将暂时让这个网页尽可能简单。Web应用程序能够正常运行后，设置样式可使其更有趣，但中看不中用的应用程序毫无意义。就目前而言，主页只显示标题和简单的描述。

（一）映射URL

用户通过在浏览器中输入URL以及单击链接来请求网页，因此我们需要确定项目需要哪些URL。主页的URL最重要，它是用户用来访问项目的基础URL。当前，基础URL（http://localhost:8000/）返回默认的Django网站，让我们知道正确地建立了项目。我们将修改这一点，将这个基础URL映射到“学习笔记”的主页。

打开项目主文件夹learning_log中的文件urls.py，你将看到如下代码：

from django.contrib import admin❶
from django.urls import path

urlpatterns = [❷
    path('admin/', admin.site.urls),❸
]

前两行导入了为项目和管理网站管理URL的函数和模块（见❶）。这个文件的主体定义了变量urlpatterns（见❷）。在这个针对整个项目的urls.py文件中，变量urlpatterns包含项目中的应用程序的URL。❸处的代码包含模块admin.site.urls，该模块定义了可在管理网站中请求的所有URL。

我们需要包含learning_logs的URL：

原有代码

from django.contrib import admin
from django.urls import path

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

修改后

from django.conf.urls import include, url
from django.contrib import admin
urlpatterns = [
	url(r'^admin/',include(admin.site.urls)),
	url (r'', include('learning_logs.urls',namespace='learning_logs')),➊
]

在❶处，我们添加了一行代码来包含模块learning_logs.urls。这行代码包含实参namespace，让我们能够将learning_logs的URL同项目中的其他URL区分开来，这在项目开始扩展时很有帮助。

默认的urls.py包含在文件夹learning_log中，现在我们需要在文件夹learning_logs中创建另一个urls.py文件：

"""定义learning_ logs的URL模式"""➊
from django.conf.urls import url❷
from . import views❸
urlpatterns = [❹
	# 主页
	url(r'^$', views.index, name='index'),❺
]

为弄清楚当前位于哪个urls.py文件中，我们在这个文件开头添加了一个文档字符串（见❶）。接下来，我们导入了函数url，因为我们需要使用它来将URL映射到视图（见❷）。我们还导入了模块views（见❸），其中的句点让Python从当前的urls.py模块所在的文件夹中导入视图。在这个模块中，变量urlpatterns是一个列表，包含可在应用程序learning_logs中请求的网页（见❹）。

实际的URL模式是一个对函数url()的调用，这个函数接受三个实参（见❺）。第一个是一个正则表达式。Django在urlpatterns中查找与请求的URL字符串匹配的正则表达式，因此正则表达式定义了Django可查找的模式。

我们来看看正则表达式r'^$'。其中的r让Python将接下来的字符串视为原始字符串，而引号告诉Python正则表达式始于和终于何处。脱字符（^）让Python查看字符串的开头，而美元符号让Python查看字符串的末尾。总体而言，这个正则表达式让Python查找开头和末尾之间没有任何东西的URL。Python忽略项目的基础URL（http://localhost:8000/），因此这个正则表达式与基础URL匹配。其他URL都与这个正则表达式不匹配。如果请求的URL不与任何URL模式匹配，Django将返回一个错误页面。

url()的第二个实参（见❺）指定了要调用的视图函数。请求的URL与前述正则表达式匹配时，Django将调用views.index（这个视图函数将在下一节编写）。第三个实参将这个URL模式的名称指定为index，让我们能够在代码的其他地方引用它。每当需要提供到这个主页的链接时，我们都将使用这个名称，而不编写URL。

注意：

以上教程为Django1.11

在django2.0后不支持使用在urls.py中写

url(r'^admin/', include(admin.site.urls))

runserver后会发生报错

，直接用

path('admin/', admin.site.urls)

,
对于应用中自定义urls.py文件的引用还是需要使用include()

百度一下得到改进办法

首先要修改learning_log/urls.py

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

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('', include('learning_logs.urls', namespace='learning_logs')),
    # url(r'^admin/', include(admin.site.urls)),
    # url(r'', include('learning_logs.urls', namespace='learning_logs')),Django2.0使用django.urls.path
]

但只加入namespace会报错,必须在learning_logs/urls.py中定义变量app_name才行

learning_logs/urls.py

from django.urls import path, include, re_path

from . import views

urlpatterns = [
    # url(r'^$', views.index, name='index'),
    re_path('^$', views.index, name='index')
]

app_name = 'learning_logs'

然后再运行runserver就不会出错了

注意　正则表达式通常被称为regex，几乎每种编程语言都使用它。它们的用途多得难以置信，但需要经过一定的练习才能熟悉。如果你不明白前面介绍的内容，也不用担心，你在完成这个项目的过程中，将会看到很多正则表达式。

（二）编写视图

视图函数接受请求中的信息，准备好生成网页所需的数据，再将这些数据发送给浏览器——这通常是使用定义了网页是什么样的模板实现的。

learning_logs中的文件views.py是你执行命令python manage.py startapp时自动生成的，当前其内容如下：

当前，这个文件只导入了函数render()，它根据视图提供的数据渲染响应。下面的代码演示了该如何为主页编写视图：

from django.shortcuts import render
def index(request):
	"""学习笔记的主页"""
	return render(request,'learning_logs/index.html')

URL请求与我们刚才定义的模式匹配时，Django将在文件views.py中查找函数index()，再将请求对象传递给这个视图函数。在这里，我们不需要处理任何数据，因此这个函数只包含调用render()的代码。这里向函数render()提供了两个实参：原始请求对象以及一个可用于创建网页的模板。下面来编写这个模板。

18.3.3 编写模板

模板定义了网页的结构。模板指定了网页是什么样的，而每当网页被请求时，Django将填入相关的数据。模板让你能够访问视图提供的任何数据。我们的主页视图没有提供任何数据，因此相应的模板非常简单。

在文件夹learning_logs中新建一个文件夹，并将其命名为templates。在文件夹templates中，再新建一个文件夹，并将其命名为learning_logs。这好像有点多余（我们在文件夹learning_logs中创建了文件夹templates，又在这个文件夹中创建了文件夹learning_logs），但建立了Django能够明确解读的结构，即便项目很大，包含很多应用程序亦如此。在最里面的文件夹learning_logs中，新建一个文件，并将其命名为index.html，再在这个文件中编写如下代码：

<p>Learning Log</p>
<p>Learning Log helps you keep track of your learning, for any topic you're learning about. </p>

这个文件非常简单。对于不熟悉HTML的读者，这里解释一下：

标签<p></p>标识段落；标签<p>指出了段落的开头位置，而标签</p>指出了段落的结束位置。这里定义了两个段落：第一个充当标题，第二个阐述了用户可使用“学习笔记”来做什么。

现在，如果你请求这个项目的基础URL——http://localhost:8000/，将看到刚才创建的网页，而不是默认的Django网页。Django接受请求的URL，发现该URL与模式r'^$'匹配，因此调用函数views.index()，这将使用index.html包含的模板来渲染网页，结果如下图所示。

创建网页的过程看起来可能很复杂，但将URL、视图和模板分离的效果实际上很好。这让我们能够分别考虑项目的不同方面，且在项目很大时，让各个参与者可专注于其最擅长的方面。例如，数据库专家可专注于模型，程序员可专注于视图代码，而Web设计人员可专注于模板。

动手试一试

18-5 膳食规划程序：

假设你要创建一个应用程序，帮助用户规划一周的膳食。为此，新建一个文件夹，并将其命名为meal_planner，再在这个文件夹中新建一个Django项目。接下来，新建一个名为meal_plans的应用程序，并为这个项目创建一个简单的主页。

18-6 比萨店主页：

在你为完成练习18-4而创建的项目Pizzeria中，添加一个主页。

四、创建其他网页

制定创建网页的流程后，可以开始扩充“学习笔记”项目了。我们将创建两个显示数据的网页，其中一个列出所有的主题，另一个显示特定主题的所有条目。对于每个网页，我们都将指定URL模式，编写一个视图函数，并编写一个模板。但这样做之前，我们先创建一个父模板，项目中的其他模板都将继承它。

（一）模板继承

创建网站时，几乎都有一些所有网页都将包含的元素。在这种情况下，可编写一个包含通用元素的父模板，并让每个网页都继承这个模板，而不必在每个网页中重复定义这些通用元素。这种方法能让你专注于开发每个网页的独特方面，还能让修改项目的整体外观容易得多。

1．父模板

我们首先来创建一个名为base.html的模板，并将其存储在index.html所在的目录中。这个文件包含所有页面都有的元素；其他的模板都继承base.html。当前，所有页面都包含的元素只有顶端的标题。我们将在每个页面中包含这个模板，因此我们将这个标题设置为到主页的链接：

<p>
<a href=" {% url 'learning_logs:index' %} ">Learning Log</a> ➊
</p>
{% block content %} {% endblock content %}❷

这个文件的第一部分创建一个包含项目名的段落，该段落也是一个到主页的链接。为创建链接，我们使用了一个模板标签，它是用大括号和百分号（{ % % }）表示的。模板标签是一小段代码，生成要在网页中显示的信息。在这个实例中，模板标签{ % url 'learning_logs:index' % }生成一个URL，该URL与learning_logs/urls.py中定义的名为index的URL模式匹配（见❶）。在这个示例中，learning_logs是一个命名空间，而index是该命名空间中一个名称独特的URL模式。

在简单的HTML页面中，链接是使用锚标签定义的：

<a href="link_url">link text</a>

让模板标签来生成URL，可让链接保持最新容易得多。要修改项目中的URL，只需修改urls.py中的URL模式，这样网页被请求时，Django将自动插入修改后的URL。在我们的项目中，每个网页都将继承base.html，因此从现在开始，每个网页都包含到主页的链接。

在❶处，我们插入了一对块标签。这个块名为content，是一个占位符，其中包含的信息将由子模板指定。

子模板并非必须定义父模板中的每个块，因此在父模板中，可使用任意多个块来预留空间，而子模板可根据需要定义相应数量的块。

注意　在Python代码中，我们几乎总是缩进四个空格。相比于Python文件，模板文件的缩进层级更多，因此每个层级通常只缩进两个空格。

2．子模板

现在需要重新编写index.html，使其继承base.html，如下所示：

{% extends "learning_logs/base.html" %}➊
{% block content %} ❷
  <p>Learning Log helps you keep track of your learning, for any topic you're learning about. </p>
{% endblock content %}❸

如果将这些代码与原来的index.html进行比较，可发现我们将标题Learning Log替换成了从父模板那里继承的代码（见❶）。子模板的第一行必须包含标签{ % extends % }，让Django知道它继承了哪个父模板。文件base.html位于文件夹learning_logs中，因此父模板路径中包含learning_logs。这行代码导入模板base.html的所有内容，让index.html能够指定要在content块预留的空间中添加的内容。

在❷处，我们插入了一个名为content的{ % block % }标签，以定义content块。不是从父模板继承的内容都包含在content块中，在这里是一个描述项目“学习笔记”的段落。在❸处，我们使用标签{ % endblock content % }指出了内容定义的结束位置。

模板继承的优点开始显现出来了：在子模板中，只需包含当前网页特有的内容。这不仅简化了每个模板，还使得网站修改起来容易得多。要修改很多网页都包含的元素，只需在父模板中修改该元素，你所做的修改将传导到继承该父模板的每个页面。在包含数十乃至数百个网页的项目中，这种结构使得网站改进起来容易而且快捷得多。

注意　在大型项目中，通常有一个用于整个网站的父模板——base.html，且网站的每个主要部分都有一个父模板。每个部分的父模板都继承base.html，而网站的每个网页都继承相应部分的父模板。这让你能够轻松地修改整个网站的外观、网站任何一部分的外观以及任何一个网页的外观。这种配置提供了一种效率极高的工作方式，让你乐意不断地去改进网站。

（二）显示所有主题的页面

有了高效的网页创建方法，就能专注于另外两个网页了：显示全部主题的网页以及显示特定主题中条目的网页。所有主题页面显示用户创建的所有主题，它是第一个需要使用数据的网页。

1．URL模式

首先，我们来定义显示所有主题的页面的URL。通常，使用一个简单的URL片段来指出网页显示的信息；我们将使用单词topics，因此URLhttp://localhost:8000/topics/将返回显示所有主题的页面。下面演示了该如何修改learning_logs/urls.py：

"""定义learning_ logs的URL模式"""
from django.urls import path, include, re_path
from . import views
urlpatterns = [
	# 主页
    # url(r'^$', views.index, name='index'),
    re_path('^$', views.index, name='index'),

    #url(r'^topics/$',views.topics,name='topics'),
    path('topics/',views.topics,name='topics'),❶
]

app_name = 'learning_logs'

我们只是在用于主页URL的正则表达式中添加了topics/（见❶）。Django检查请求的URL时，这个模式与这样的URL匹配：基础URL后面跟着topics。可以在末尾包含斜杠，也可以省略它，但单词topics后面不能有任何东西，否则就与该模式不匹配。其URL与该模式匹配的请求都将交给views.py中的函数topics()进行处理。

2．视图

函数topics()需要从数据库中获取一些数据，并将其发送给模板。我们需要在views.py中添加的代码如下：

from django.shortcuts import render
from .models import Topic ➊
def index(request):
-- snip--
def topics(request):❷
	"""
	显示所有的主题
	"""
	topics = Topic.objects.order_by('date_added')❸
	context = {'topics': topics} ❹
	return render(request,'learning_logs/topics.html', context)❺

我们首先导入了与所需数据相关联的模型（见❶）。函数topics()包含一个形参：Django从服务器那里收到的request对象（见❷）。在❸处，我们查询数据库——请求提供Topic对象，并按属性date_added对它们进行排序。我们将返回的查询集存储在topics中。

在❹处，我们定义了一个将要发送给模板的上下文。上下文是一个字典，其中的键是我们将在模板中用来访问数据的名称，而值是我们要发送给模板的数据。在这里，只有一个键—值对，它包含我们将在网页中显示的一组主题。创建使用数据的网页时，除对象request和模板的路径外，我们还将变量context传递给render()（见❺）。

3．模板

显示所有主题的页面的模板接受字典context，以便能够使用topics()提供的数据。请创建一个文件，将其命名为topics.html，并存储到index.html所在的目录中。下面演示了如何在这个模板中显示主题：

{% extends "learning_logs/base.html" %}
{% block content %}
<p>Topics</p>
<ul>➊
{% for topic in topics %}❷
<li>{{ topic }}</li>❸
{% empty %}❹
<li>No topics have been added yet. </1i>
{% endfor %}❺
</ul>❻
{% endblock content %}

就像模板index.html一样，我们首先使用标签{ % extends % }来继承base.html，再开始定义content块。这个网页的主体是一个项目列表，其中列出了用户输入的主题。在标准HTML中，项目列表被称为无序列表，用标签<ul></ul>表示。包含所有主题的项目列表始于❶处。

在❷处，我们使用了一个相当于for循环的模板标签，它遍历字典context中的列表topics。模板中使用的代码与Python代码存在一些重要差别：Python使用缩进来指出哪些代码行是for循环的组成部分，而在模板中，每个for循环都必须使用{ % endfor %}标签来显式地指出其结束位置。因此在模板中，循环类似于下面这样：

{% foritem in list %}
do something with each item
{% endfor %}

在循环中，我们要将每个主题转换为一个项目列表项。要在模板中打印变量，需要将变量名用双花括号括起来。每次循环时，❸处的代码{ { topic } }都被替换为topic的当前值。这些花括号不会出现在网页中，它们只是用于告诉Django我们使用了一个模板变量。HTML标签<li></li>表示一个项目列表项，在标签对<ul></ul>内部，位于标签<li>和</li>之间的内容都是一个项目列表项。

在❹处，我们使用了模板标签{ % empty % }，它告诉Django在列表topics为空时该怎么办：这里是打印一条消息，告诉用户还没有添加任何主题。最后两行分别结束for循环（见❺）和项目列表（见❻）。

现在需要修改父模板，使其包含到显示所有主题的页面的链接：

我们在到主页的链接后面添加了一个连字符（见❶），然后添加了一个到显示所有主题的页面的链接——使用的也是模板标签url（见❷）。这一行让Django生成一个链接，它与learning_logs/ urls.py中名为topics的URL模式匹配。

现在如果你刷新浏览器中的主页，将看到链接Topics。单击这个链接，将看到类似于图18-4所示的网页。

（三）显示特定主题的页面

接下来，我们需要创建一个专注于特定主题的页面——显示该主题的名称及该主题的所有条目。同样，我们将定义一个新的URL模式，编写一个视图并创建一个模板。我们还将修改显示所有主题的网页，让每个项目列表项都是一个链接，单击它将显示相应主题的所有条目。

1．URL模式

显示特定主题的页面的URL模式与前面的所有URL模式都稍有不同，因为它将使用主题的id属性来指出请求的是哪个主题。例如，如果用户要查看主题Chess（其id为1）的详细页面，URL将为http://localhost:8000/topics/1/。下面是与这个URL匹配的模式，它包含在learning_logs/urls.py中：

django1.11改法

Django2.0改法：

我们来详细研究这个URL模式中的正则表达式——r'^topics/(?P<topic_id>/d+)/$'。r让Django将这个字符串视为原始字符串，并指出正则表达式包含在引号内。这个表达式的第二部分（/(?P<topic_id>/d+)/）与包含在两个斜杠内的整数匹配，并将这个整数存储在一个名为topic_id的实参中。这部分表达式两边的括号捕获URL中的值；?P<topic_id>将匹配的值存储到topic_id中；而表达式/d+与包含在两个斜杆内的任何数字都匹配，不管这个数字为多少位。

发现URL与这个模式匹配时，Django将调用视图函数topic()，并将存储在topic_id中的值作为实参传递给它。在这个函数中，我们将使用topic_id的值来获取相应的主题。

2．视图

函数topic()需要从数据库中获取指定的主题以及与之相关联的所有条目，如下所示：

views.py

--snip--
def topic(request，topic_id): ➊
"""显示单个主题及其所有的条目"""
topic = Topic.objects.get(id=topic_id)❷
entries = topic.entry_set. order_by('-date_added')❸
context = {'topic': topic, 'entries': entries} ❹
return render(request,'learning_logs/topic.html', context)❺

这是第一个除request对象外还包含另一个形参的视图函数。这个函数接受正则表达式(?P<topic_id>/d+)捕获的值，并将其存储到topic_id中（见❶）。在❷处，我们使用get()来获取指定的主题，就像前面在Django shell中所做的那样。在❸处，我们获取与该主题相关联的条目，并将它们按date_added排序：date_added前面的减号指定按降序排列，即先显示最近的条目。我们将主题和条目都存储在字典context中（见❹），再将这个字典发送给模板topic.html（见❺）。

注意　❷处和❸处的代码被称为查询，因为它们向数据库查询特定的信息。在自己的项目中编写这样的查询时，先在Django shell中进行尝试大有裨益。相比于编写视图和模板，再在浏览器中检查结果，在shell中执行代码可更快地获得反馈。

3．模板

这个模板需要显示主题的名称和条目的内容；如果当前主题不包含任何条目，我们还需向用户指出这一点：

topic.html

{% extends 'learning_logs/base.html' %}
{% block content %}
  <p>Topic: {{ topic }}</p> ➊
  <p>Entries:</p>
  <ul>❷
  {% for entry in entries %}❸
    <li>
	  <p>{{ entry.date_added|date:'M d, Y H:i'}}</p>❹
	  <!--其中的'|'表示模板过滤器，过滤器date：指定格式显示日期-->
	  <p>{{ entry.text|linebreaks }}</p> ❺
	  <!--过滤器linebreaks将包含换行符的长条目转换成浏览器能识别的格式--></li>
  {% empty %}❻
	<li>
	  There are no entries for this topic yet.
	</1i>
  {% endfor %}
  </ul>
{% endblock content %}

像这个项目的其他页面一样，这里也继承了base.html。接下来，我们显示当前的主题（见❶），它存储在模板变量{ { topic } }中。为什么可以使用变量topic呢？因为它包含在字典context中。接下来，我们开始定义一个显示每个条目的项目列表（见❷），并像前面显示所有主题一样遍历条目（见❸）。

每个项目列表项都将列出两项信息：条目的时间戳和完整的文本。为列出时间戳（见❹），我们显示属性date_added的值。在Django模板中，竖线（|）表示模板过滤器——对模板变量的值进行修改的函数。过滤器date: 'M d, Y H:i'以这样的格式显示时间戳：January 1, 2015 23:00。接下来的一行显示text的完整值，而不仅仅是entry的前50个字符。过滤器linebreaks（见❺）将包含换行符的长条目转换为浏览器能够理解的格式，以免显示为一个不间断的文本块。在❻处，我们使用模板标签{ % empty % }打印一条消息，告诉用户当前主题还没有条目。

4．将显示所有主题的页面中的每个主题都设置为链接

在浏览器中查看显示特定主题的页面前，我们需要修改模板topics.html，让每个主题都链接到相应的网页，如下所示：

--snip--
	{% for topic in topics %}
	  <li>
		<a href=" {% url 'learning_logs:topic' topic.id %}">{{ topic }} </a>
	  </1i>
	{% empty %}
--snip--

我们使用模板标签url根据learning_logs中名为topic的URL模式来生成合适的链接。这个URL模式要求提供实参topic_id，因此我们在模板标签url中添加了属性topic.id。现在，主题列表中的每个主题都是一个链接，链接到显示相应主题的页面，如http://localhost:8000/topics/1/。

如果你刷新显示所有主题的页面，再单击其中的一个主题，将看到类似于下图所示的页面。

动手试一试

18-8 比萨店页面：

在练习18-6中开发的项目Pizzeria中添加一个页面，它显示供应的比萨的名称。然后，将每个比萨名称都设置成一个链接，单击这种链接将显示一个页面，其中列出了相应比萨的配料。请务必使用模板继承来高效地创建页面。

关于基于Django3.0的web框架详细架构过程是怎么样的就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。