Python学习—框架篇之初识Django

什么是web框架？

框架，即framework，特指为解决一个开放性问题而设计的具有一定约束性的支撑结构，使用框架可以帮你快速开发特定的系统，简单地说，就是你用别人搭建好的舞台来做表演。

对于所有的Web应用，本质上其实就是一个socket服务端，用户的浏览器其实就是一个socket客户端。

　　最简单的Web应用就是先把HTML用文件保存好，用一个现成的HTTP服务器软件，接收用户请求，从文件中读取HTML，返回。

如果要动态生成HTML，就需要把上述步骤自己来实现。不过，接受HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP响应都是苦力活，如果我们自己来写这些底层代码，还没开始写动态HTML呢，就得花个把月去读HTTP规范。

正确的做法是底层代码由专门的服务器软件实现，我们用Python专注于生成HTML文档。因为我们不希望接触到TCP连接、HTTP原始请求和响应格式，所以，需要一个统一的接口，让我们专心用Python编写Web业务。

这个接口就是WSGI：Web Server Gateway Interface。

-----------------------------Do a web  framework ourselves---------------------------

step1

from wsgiref.simple_server import make_server

def application(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    return [b'<h1>Hello, web!</h1>']

httpd = make_server('', 8080, application)

print('Serving HTTP on port 8000...')
# 开始监听HTTP请求:
httpd.serve_forever()

注意

整个application()函数本身没有涉及到任何解析HTTP的部分，也就是说，底层代码不需要我们自己编写，
我们只负责在更高层次上考虑如何响应请求就可以了。

application()函数必须由WSGI服务器来调用。有很多符合WSGI规范的服务器，我们可以挑选一个来用。

Python内置了一个WSGI服务器，这个模块叫wsgiref    

application()函数就是符合WSGI标准的一个HTTP处理函数，它接收两个参数：

        //environ：一个包含所有HTTP请求信息的dict对象；

        //start_response：一个发送HTTP响应的函数。

在application()函数中，调用：

start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])

就发送了HTTP响应的Header，注意Header只能发送一次，也就是只能调用一次start_response()函数。
start_response()函数接收两个参数，一个是HTTP响应码，一个是一组list表示的HTTP Header，每
个Header用一个包含两个str的tuple表示。

通常情况下，都应该把Content-Type头发送给浏览器。其他很多常用的HTTP Header也应该发送。

然后，函数的返回值b'<h1>Hello, web!</h1>'将作为HTTP响应的Body发送给浏览器。

有了WSGI，我们关心的就是如何从environ这个dict对象拿到HTTP请求信息，然后构造HTML，
通过start_response()发送Header，最后返回Body。

step2

print(environ['PATH_INFO'])
    path=environ['PATH_INFO']
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    f1=open("index1.html","rb")
    data1=f1.read()
    f2=open("index2.html","rb")
    data2=f2.read()

    if path=="/yuan":
        return [data1]
    elif path=="/alex":
        return [data2]
    else:
        return ["<h1>404</h1>".encode('utf8')]

step3

from wsgiref.simple_server import make_server

def f1():
    f1=open("index1.html","rb")
    data1=f1.read()
    return [data1]

def f2():
    f2=open("index2.html","rb")
    data2=f2.read()
    return [data2]

def application(environ, start_response):

    print(environ['PATH_INFO'])
    path=environ['PATH_INFO']
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])

    if path=="/yuan":
        return f1()

    elif path=="/alex":
        return f2()

    else:
        return ["<h1>404</h1>".encode("utf8")]

httpd = make_server('', 8502, application)

print('Serving HTTP on port 8084...')

# 开始监听HTTP请求:
httpd.serve_forever()

step4

from wsgiref.simple_server import make_server

def f1(req):
    print(req)
    print(req["QUERY_STRING"])

    f1=open("index1.html","rb")
    data1=f1.read()
    return [data1]

def f2(req):

    f2=open("index2.html","rb")
    data2=f2.read()
    return [data2]

import time

def f3(req):        #模版以及数据库

    f3=open("index3.html","rb")
    data3=f3.read()
    times=time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime())
    data3=str(data3,"utf8").replace("!time!",str(times))

    return [data3.encode("utf8")]

def routers():

    urlpatterns = (
        ('/yuan',f1),
        ('/alex',f2),
        ("/cur_time",f3)
    )
    return urlpatterns

def application(environ, start_response):

    print(environ['PATH_INFO'])
    path=environ['PATH_INFO']
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])

    urlpatterns = routers()
    func = None
    for item in urlpatterns:
        if item[0] == path:
            func = item[1]
            break
    if func:
        return func(environ)
    else:
        return ["<h1>404</h1>".encode("utf8")]

httpd = make_server('', 8518, application)

print('Serving HTTP on port 8084...')

# 开始监听HTTP请求:

httpd.serve_forever()

MVC和MTV模式

所谓MVC就是把web应用分为模型(M),控制器(C),视图(V)三层；他们之间以一种插件似的，松耦合的方式连接在一起。

模型负责业务对象与数据库的对象(ORM),视图负责与用户的交互(页面)，控制器(C)接受用户的输入调用模型和视图完成用户的请求。

Django的MTV模式本质上与MVC模式没有什么差别，也是各组件之间为了保持松耦合关系，只是定义上有些许不同，Django的MTV分别代表：

Model(模型)：负责业务对象与数据库的对象(ORM)  --------  相当于MVC中的M

Template(模版)：负责如何把页面展示给用户  --------  相当于MVC中的V

View(视图)：负责业务逻辑，并在适当的时候调用Model和Template  --------  相当于MVC中的C

此外，Django还有一个url分发器，它的作用是将一个个URL的页面请求分发给不同的view处理，view再调用相应的Model和Template

通过一个小案例来简单熟悉Django框架的主要业务流程

需求简介：

通过简单写一个网页，让用户可以提交自己的姓名、年龄、性别、邮箱地址等信息，将用户信息存入数据库中，并在当前页面展示出来。

Django的基本使用

一、安装Django

　　pip install django

二、创建Django项目

通过命令行方式：

<1> 创建一个django工程 : django-admin.py startproject mysite  -------  其中mysite为项目名称，可以根据实际情况命名

当前目录下会生成mysite的工程，目录结构如下：

• manage.py ----- Django项目里面的工具，通过它可以调用django shell和数据库等。
• settings.py ---- 包含了项目的默认设置，包括数据库信息，调试标志以及其他一些工作的变量。
• urls.py ----- 负责把URL模式映射到应用程序。
• wsgi.py ---- 对http协议等进行封装

<2>在mysite目录下创建blog应用: python manage.py startapp blog

通过pycharm方式：

三、启动Django项目

通过命令行方式：

python manage.py runserver 8080

通过pycharm方式：

写一个小demo来测试一下：

分别在views.py和urls.py中编写以下代码

 from django.shortcuts import render,HttpResponse

 # Create your views here.

 def test_fun(request):
     return HttpResponse('<h1>OK</h1>')

views.py

 """mysite URL Configuration

 The `urlpatterns` list routes URLs to views. For more information please see:
     https://docs.djangoproject.com/en/2.1/topics/http/urls/
 Examples:
 Function views
     1. Add an import:  from my_app import views
     2. Add a URL to urlpatterns:  path('', views.home, name='home')
 Class-based views
     1. Add an import:  from other_app.views import Home
     2. Add a URL to urlpatterns:  path('', Home.as_view(), name='home')
 Including another URLconf
     1. Import the include() function: from django.urls import include, path
     2. Add a URL to urlpatterns:  path('blog/', include('blog.urls'))
 """
 from django.contrib import admin
 from django.urls import path
 from blog import views

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

urls.py

运行结果：

注意：要在ip+端口号后加入路由名才能访问到相应的网页，如：127.0.0.1:8080/index/ -----  127.0.0.1为ip，8080为端口号，/index为路由名 

通过Django来实现项目需求

一、创建数据库表

Django默认带的是sqlite数据库，对数据库操作时时通过ORM方式，不用涉及原生的数据库操作语句。

创建数据库表时只需在models.py中进行如下操作：

 from django.db import models

 class UserInfo(models.Model):
     username = models.CharField(max_length=64)
     age = models.CharField(max_length=64)
     sex = models.CharField(max_length=64)
     email = models.CharField(max_length=64)

models.py

Django框架默认带的是sqlite3数据库，要使用其他数据库时需要在settings.py中修改。本次案例中使用默认的数据库。在终端输入以下命令生成数据库，并将数据库直接拖拽到pycharm数据库操作栏，可以直接看到数据库结构和表信息(由于习惯问题，本人使用的是Navicat操作数据库)：

1.python manage.py makemigrations

2.python manage.py migrate

二、编写前端页面

将编写好的html文件直接放入templates文件夹下

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>用户信息</title>
</head>
<body>
    <h1>创建个人信息</h1>
    <form action="/UserInfo/" method="post">
        <P>姓名<input type="text" name="username"></P>
        <P>年龄<input type="text" name="age"></P>
        <P>性别<input type="text" name="sex"></P>
        <p>邮箱<input type="text" name="email"></p>
        <p><input type="submit" value="提交"></p>

    </form>
    <hr>
    <h1>信息展示</h1>
    <table border="1">
        <tr>
            <td>姓名</td>
            <td>年龄</td>
            <td>性别</td>
            <td>邮箱</td>
        </tr>

        {% for i in user_list %}
            <tr>
                <td>{{ i.username }}</td>
                <td>{{ i.age }}</td>
                <td>{{ i.sex }}</td>
                <td>{{ i.email }}</td>
            </tr>
        {% endfor %}

    </table>
</body>
</html>

login.py

三、分发路由url

 """mysite URL Configuration

 The `urlpatterns` list routes URLs to views. For more information please see:
     https://docs.djangoproject.com/en/2.1/topics/http/urls/
 Examples:
 Function views
     1. Add an import:  from my_app import views
     2. Add a URL to urlpatterns:  path('', views.home, name='home')
 Class-based views
     1. Add an import:  from other_app.views import Home
     2. Add a URL to urlpatterns:  path('', Home.as_view(), name='home')
 Including another URLconf
     1. Import the include() function: from django.urls import include, path
     2. Add a URL to urlpatterns:  path('blog/', include('blog.urls'))
 """
 from django.contrib import admin
 from django.urls import path
 from blog import views

 urlpatterns = [
     path('admin/', admin.site.urls),
     # path('index/',views.test_fun)
     path('UserInfo/',views.UserInfo)
 ]

urls.py

四、视图函数(功能函数)编写

 from django.shortcuts import render,HttpResponse
 from blog import models

 # Create your views here.

 def test_fun(request):
     return HttpResponse('<h1>OK</h1>')

 def UserInfo(request):
     if request.method == "POST":
         u = request.POST.get("username")
         a = request.POST.get("age")
         s = request.POST.get("sex")
         e = request.POST.get("email")

         # 将用户信息插入数据库
         models.UserInfo.objects.create(
             username = u,
             age = a,
             sex = s,
             email = e
         )

     # 查询数据库中用户信息
     list = models.UserInfo.objects.all()

     # render ----  渲染html模板
     # {} ---- 可以将值传到html中进行处理
     return render(request,"login.html",{"user_list":list})

views.py

运行报错，那是因为Django中对http返回的内容做了相关的限制，如下注释settings.py中的代码，再次运行即可：

运行结果：

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完结撒花，掰掰！