Django初学者入门指南1-初识(译&改)

简介

欢迎

今天我要开始一个关于Django基础知识的新系列教程。这是一个完整的初学者指南开始学习Django。材料分为七个部分。我们将详细探讨所有的基本概念，从安装、开发环境的准备、模型、视图、模板、url到更高级的主题，如迁移、测试和部署。

为了做一个容易遵循，信息丰富，阅读乐趣的教程，我想做些改变。于是我想出了一个主意，就是沿着文本创作一些漫画来说明一些概念和场景。希望你们会喜欢！

在我们开始之前…

当我在一所大学担任代课教授时，我曾在计算机科学课程中为新来的学生讲授web开发学科的介绍。我总是用孔子的这句话开始新的课程：实践出真知.

实践出真知

为什么要学习Django?

Django是一个用Python编写的Web框架。Web框架是一种支持动态网站、应用程序和服务开发的软件。它提供了一组工具和功能来解决与Web开发相关的许多常见问题，例如安全特性、数据库访问、会话、模板处理、URL路由、国际化、本地化等等。

使用诸如Django这样的Web框架，使我们能够以标准化的方式非常快速地开发安全可靠的Web应用程序，而不必重新设计轮子。

那么，Django有什么特别之处？对于初学者来说，它是一个python的web框架，这意味着您可以从广泛的开源库中获益。Python包索引存储库托管了超过116K个包（根据2017年9月6日）。如果你需要解决一个特定的问题，很可能有人已经为它实现了一个库。

Django是用Python编写的最流行的Web框架之一。它绝对是目前最全的，提供了一系列现成的功能，例如用于开发和测试的独立Web服务器、缓存、中间件系统、ORM、模板引擎、表单处理、与Python的单元测试工具的接口。Django还附带了一系列额外的功能，提供了内置的应用程序，如身份验证系统、带有自动生成的CRUD操作页面的管理界面、生成联合提要（RSS/Atom）、站点地图。甚至还有一个地理信息系统（GIS）框架构建在Django中。

Django的开发得到了Django软件基金会的支持，并得到了JetBrains和Instagram等公司的赞助。Django也已经存在了一段时间了。经过12年多的打磨，已经是一个成熟、可靠和安全的Web框架。

都有哪些大厂在使用Django?

你可以通过已知的在使用Django的大厂产品，去了解Django能够做些什么，有些什么功能。比如: Instagram, Disqus, Mozilla, Bitbucket, Last.fm, National Geographic.

如果还想了解更多的话，可以参考 Django Sites 数据库, 他们详细列举了超过5000家使用Django的网站。

顺便说一句，去年，在Django Under the Hood 2016大会上，Django核心开发者Carl Meyer和Instagram员工就Instagram如何大规模使用Django以及它如何支持他们的增长发表了演讲。这个有趣的谈话耗时一个小时，如果你有兴趣的话可以去听一听。

安装

我们需要做的第一件事是在我们的机器上安装一些程序，以便能够开始玩Django。基本设置包括安装Python、Virtualenv和Django。

需要安装的软件

你可以不使用虚拟环境，但强烈建议使用。特别是如果你刚刚开始，最好还是使用虚拟环境进行开发测试。

使用Django开发网站或Web项目时，必须安装外部库来支持开发是非常常见的。使用虚拟环境可以保证开发的每个项目都有其独立的环境，依赖关系不会冲突。它还允许您在本地机器项目中维护运行在不同Django版本上的项目。

而且使用虚拟环境非常简单。

安装 Python 3.6.2

我们要做的第一件事是安装最新的Python的Release版本（我写这篇教程的时候是python3.6.2）。如果有更新的版本，那就使用最新吧，接下来的步骤应该差不多。

最好的方式是通过Homebrew进行安装，如果你的电脑还未安装Homebrew，通过终端执行下面的命令进行安装：

/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"

安装时间可能有点长，但它会自动帮你处理好。当看到下面的信息时，就代表安装完成了：

==> Installation successful!

==> Homebrew has enabled anonymous aggregate user behaviour analytics.
Read the analytics documentation (and how to opt-out) here:
  https://docs.brew.sh/Analytics.html

==> Next steps:
- Run `brew help` to get started
- Further documentation:
    https://docs.brew.sh

我们将使用python3，因为最重要的Python库已经被移植到python3上，而且下一个主要的Django版本（2.x）将不再支持python2，所以python3是最好的选择。在终端中执行下面的命令：

brew install python3

安装成功后尝试执行一下以下命令：

python3 --version
Python 3.6.2

很好，Python已经启动并运行了。下一步：虚拟环境！

安装 Virtualenv

下一步，我们将使用pip(一个管理和安装Python包的工具)来安装virtualenv。pip本身是python2.x版本的包管理工具，在python 3.x以上版本中，我们要使用pip3来执行下面的命令：

sudo pip3 install virtualenv

到目前为止，我们执行的安装是全系统的。从现在起，我们安装的一切，包括Django本身，都将安装在虚拟环境中。

可以这样想：对于您启动的每个Django项目，您将首先为它创建一个虚拟环境。就像每个Django项目都有一个沙盒。在这个沙盒里你可以任意读写文件，安装软件包，卸载软件包而不会影响到沙盒外。

我喜欢在我的个人电脑上创建一个名为Development的文件夹。然后，我用它来组织我所有的项目和网站。如果你愿意的话可以按照下面的步骤创建目录，你也可以按照你自己的习惯管理项目文件。

通常，我首先在我的开发文件夹中创建一个项目名称的新文件夹。因为这将是我们的第一个项目，我们不需要选择一个花哨的名字或任何东西。现在，我们可以称之为myproject。

mkdir myproject
cd myproject

这个文件夹是一个更高级别的目录，它将存储与Django项目相关的所有文件和东西，包括它的虚拟环境。

因此，让我们从创建我们的第一个虚拟环境并安装Django开始。

在myproject文件夹中执行下面的命令：

virtualenv venv -p python3

我们的虚拟环境已经创建好了。注意在开始使用之前，需要我们主动激活虚拟环境：

source venv/bin/activate

当虚拟环境被激活后，你会看到(venv)这样的关键字:

让我们试着弄清楚这里发生了什么。我们创建了一个名为venv的特殊文件夹。它在这个文件夹中包含Python的副本。激活venv环境之后，当我们运行python命令时，它将使用存储在venv中的本地副本，而不是我们先前安装的另一个副本。

另一个重要的事情是确认pip程序也已经安装好了，当我们使用它来安装Python包（比如Django）时，将被安装在venv环境中。

如果需要退出venv环境，执行下面的命令即可:

deactivate

这里不需要执行devactive，我们继续在venv环境里安装Django.

安装 Django

在venv激活的情况下，直接执行下面的命令来安装Django:

pip install django

安装完成，我们可以开始使用Django啦!

安装完成，让我们开始干活

创建一个新项目

执行下面的命令来创建新项目，项目名称自定义，我们这里用myproject:

django-admin startproject myproject

Django内置安装了命令行工具django-admin，我们可以直接使用

在我们运行上面的命令之后，它将为Django项目生成基本文件夹结构。

现在，我们的myproject目录如下所示：

myproject/                  <-- 更高一级的文件夹
 |-- myproject/             <-- django 项目文件夹
 |    |-- myproject/
 |    |    |-- __init__.py
 |    |    |-- settings.py
 |    |    |-- urls.py
 |    |    |-- wsgi.py
 |    +-- manage.py
 +-- venv/                  <-- 虚拟环境的文件夹

我们最初的项目结构由五个文件组成：

manage.py：使用django-admin工具的快捷方式。它用于运行与我们的项目相关的管理命令。我们将使用它来运行开发服务器、运行测试、创建迁移等等。
init.py：这个空文件告诉Python这个文件夹是一个Python包。
settings.py：此文件包含项目的所有配置。我们会一直引用这个文件！
urls.py：此文件负责映射项目中的路由和路径。例如，如果要在URL/about/中显示某些内容，则必须先将其映射到此处。
wsgi.py：此文件是用于部署的简单网关接口，现在暂时还不会用到，后面部署时会涉及到。

Django可以非常简便地启动本地web服务器。它在开发过程中非常方便，因此我们不必安装任何其他东西来在本地运行项目。我们可以通过执行以下命令进行测试：

python manage.py runserver

现在我们先忽略迁移报错信息（这个稍后讨论）。在Web浏览器中打开以下URL：http://127.0.0.1:8000，您应该看到以下页面：

Welcome to Django

Django 应用（Apps）

在Django框架中，我们需要注意下面这两个重要的概念:

app: 是一个Web应用程序。一个应用程序通常由一组模型（数据库表）、视图、模板、测试组成。
project:是配置和应用程序的集合。一个项目可以由多个应用程序或单个应用程序组成。

需要注意的是，没有项目就不能运行Django应用程序。像blog这样的简单网站可以完全在一个应用程序中编写，例如可以命名为blog或weblog。

程序设计

这是一种源代码的分类和管理方法。初学者在开始的时候判断什么是应用程序、如何组织代码并不是很容易。我们先跳过这个！首先让我们熟悉一下Django的API和基本原理。

好吧！为了说明这一点，让我们创建一个简单的Web论坛。要创建我们的第一个应用程序，请转到manage.py文件是并执行以下命令：

django-admin startapp boards

注意这一次我们使用的命令是startapp。它会为我们创建应用程序的目录，现在我们的目录结构应该是如下：

myproject/
 |-- myproject/
 |    |-- boards/                <-- 新建的Django应用程序!
 |    |    |-- migrations/
 |    |    |    +-- __init__.py
 |    |    |-- __init__.py
 |    |    |-- admin.py
 |    |    |-- apps.py
 |    |    |-- models.py
 |    |    |-- tests.py
 |    |    +-- views.py
 |    |-- myproject/
 |    |    |-- __init__.py
 |    |    |-- settings.py
 |    |    |-- urls.py
 |    |    |-- wsgi.py
 |    +-- manage.py
 +-- venv/

我们先来看看每一个文件的作用：

migrations/: 在这里，Django存储一些文件来跟踪您在models.py文件，以便保存数据库和models.py同步。
admin.py: 这是一个名为Django Admin的内置Django应用程序的配置文件.
apps.py: 这是应用程序本身的配置文件。
models.py: 这里是我们定义Web应用程序实体的地方。模型由Django自动转换成数据库表
tests.py: 此文件用于编写应用程序的单元测试。
views.py: 这是我们处理Web应用程序的请求/响应周期的文件。

现在我们已经创建了我们的第一个应用程序，让我们配置我们的项目使用它。

打开settings.py，找到INSTALLED_APPS这个变量:

settings.py

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

从上面可以看出，Django已经安装了6个内置应用程序。它们提供了大多数Web应用程序需要的常见功能，如身份验证、会话、静态文件管理（图像、javascripts、css等）等等。

我们将在接下来的教程中来探讨这些应用程序。但现在，我们先暂时忽略他们。创建我们的boards应用程序，并添加到INSTALLED_APPS中:

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

    'boards',
]

这里使用的是上面的漫画插图中的正方形和圆形的设计，我们的boards应用程序是黄色的圆形，django.contrib.admin、django.contrib.auth等应用程序就是图中的红色圆形。

第一个页面 Hello, World!

让我们创建第一个页面view。我们将在下一篇教程中详细探讨它，现在让我们先尝试一下用Django创建一个新页面的效果。

打开boards应用程序目录下的views.py并添加如下代码:

views.py

from django.http import HttpResponse

def home(request):
    return HttpResponse('Hello, World!')

views.py中的定义的是接收HttpRequest对象并返回HttpResponse对象的Python函数。必须记住的这个流程！让我们先定义一个home并返回一个消息Hello, World!。

接着我们需要告诉Django什么时候去响应这个视图函数。它是由urls.py来实现的，让我们打开这个目录下的urls.py文件:

<details>
<summary>原始版本</summary>
原始的urls.py

from django.conf.urls import url
from django.contrib import admin

from boards import views

urlpatterns = [
    url(r'^$', views.home, name='home'),
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
]

</details>

修订版本的urls.py

from django.urls import re_path
from django.contrib import admin

from boards import views

urlpatterns = [
    re_path(r'^$', views.home, name='home'),
    re_path(r'^admin/', admin.site.urls),
]

注意上面我们添加了几行代码：首先从boards中引入了views，python中引入的写法是from boards import views；然后我们在urlpatterns中新增了一行re_path(r'^$', views.home, name='home')。

我们先不讨论这几行代码的作用，这个将在后面的教程中详细探讨。

在这里，Django通过正则匹配去查询我们的home页面，这里使用的正则是^$，它匹配的是空字符串，对应的路径地址是：http://127.0.0.1:8000。如果需要将首页的URL改为http://127.0.0.1:8000/homepage/，那么正则匹配就应该改为re_path(r'^homepage/$', views.home, name='home')。

让我们试试它的效果。

python manage.py runserver

在浏览器中我们输入http://127.0.0.1:8000

Hello, World!

成功了，你创建了你的第一个页面。

小结

这是本系列教程的第一部分。在本教程中，我们学习了如何安装最新的Python版本以及如何设置开发环境。我们还介绍了虚拟环境，并开始了我们的第一个Django项目，并且已经创建了我们的初始应用程序。

为了让我们保持一致，我在GitHub上提供了源代码。项目的当前状态可以在发布标签v0.1-lw下找到。下面的链接将带您找到正确的位置：github地址

译者注：为了适配新版本的python3，对部分代码进行了修改，原文可以查看原文地址。

下一节：Django初学者入门指南2-基础知识(译&改)