一个完整的初学者指南Django-第2部分

一、介绍

欢迎来到 Django 教程的第二部分！在上一课中，我们安装了项目所需要的一切软件，希望你们在学习这篇文章之前，安装了 Python 3.6，并且在虚拟环境中运行Django 1.11。因为，在本篇文章中，我们将继续在这个项目中编写我们的代码。

在这一篇文章中，可能不会有太多的代码操作，主要是讨论分析项目。在下一篇中，我们就开始学习 Django 的基础知识，包括模型（models），管理后台（admin），视图（views），模板（templates）和 路由（URL）。

在这里，还是跟第一篇一样，建议大家多动手。

二、论坛项目

每个人的学习习惯都是不同的，不知道你们是怎样的，就我个人而言，通过看实例和一些代码片段，可以让我学的更多，学的更快。但是，有些时候当我们看到 和 ，或者是 这样的例子的时候，我们是很难理解这些概念的。

所以在我们进入模型（models），创建视图（views） 这些有趣的代码实操之前，我们还是需要花点时间，简单的讨论一下我们将怎样设计，开发这个项目。

但是如果你已经有 web 开发经验的，而且觉得讲的太细了，那么你可以快速的浏览一下，然后进入到 【模型（models）】那一块中。

如果你对 Web 开发并不熟悉，那么我强烈建议你认真阅读下去。这里会介绍 web 应用程序开发的建模和设计，因为对于 web 开发来说，敲代码只是其中的一部分，模型的设计也是很重要的。

火箭科学

1.用例图

我们的项目本身是一个论坛系统，整个项目来说就是维护几个【论坛板块（boards）】 ，然后在每个板块里面，用户可以通过创建【主题（Topic）】并且在主题中讨论。

一般情况下，只有管理员才能创建【论坛板块（boards）】，那么在用户这方面，我们就需要分为普通用户和管理员用户了，而且他们拥有的权限是不同的，管理员用户可以创建 【论坛板块（boards）】，【主题（Topic）】以及讨论回复，而普通用户只能发布【主题（Topic）】以及讨论回复。具体每个用户角色的功能分配如下图：

图1：Web Board 核心功能的用例图

用例图

2.类图

从上面的用例图中，我们可以开始思考我们项目中的实体类有哪些了。这些实体是我们要创建的模型，它与我们的 Django 应用非常密切。

如果要实现上面我们说到的论坛，那么我们至少需要以下的几个模型：Board，Topic，Post和User。

Board: 版块

Topic: 主题

Post: 帖子（用户评论与回复）

User: 用户

图2：Web Board 类图

基本类图

上面我们只是说了需要有几个模型，并没有提到模型与模型之间是怎么关联的。

通过上面的图片我们可以知道，主题（Topic）与版块（Board） 之间是有关联的，就好比我们需要知道这个主题（Topic） 是属于哪一个版块的（Board），因此我们需要一个字段，也就是可以通过外键爱关联它们。

同样的，一个帖子（Post） 也是需要确定它是那个主题的，当然，用户和主题（Topic）和帖子（Post） 之间也是有联系的，因为我们需要确认是谁发的帖子，是谁回复评论了内容。

竟然知道了模型之间的联系了，那么我们也必须要考虑这些模型应该存放哪些信息。就目前而言，我们的模型可以设计成这样：

图3：类（模型）之间关系的类图

类图

这个类图强调的是模型之间的关系，当然最后这些线条和箭头都会用字段来进行表示。

Board（版块模型）：Board 中有name和description这两个字段，name 是唯一的，主要是为了避免两个名称重复。description 则是用于描述把这个版块来用干什么的。

Topic（主题模型）：subject 表示主题内容，last_update 用来定义话题的排序，starter 用来识别谁发起的话题，board 用于指定它属于哪个版块

Post（帖子模型）： message 字段，用于存储回复的内容，created_at 创建的时间，在排序时候用（最先发表的帖子排最前面），updated_at 更新时间，告诉用户是否更新了内容，同时，还需要有对应的 User 模型的引用，Post 由谁创建的和谁更新的。

User（用户模型）：这里有 username ，password，email 和 is_superuser 四个字段。

这里值得注意的是，我们在 Django 应用中，不需要创建 User 用户模型，因为在 Django 的 contrib 中已经内置了 User 模型，我们可以直接拿来使用，就没必要重新创建了。

认真观察的童鞋应该看到了，上面的模型关系图中，模型与模型之间的对应关系有数字 1，0..* 等等的字段，这是代表什么意思呢？

如下图， 代表一个 Topic 必须与一个 Board 相关联， 代表 Board 下面可能会有多个和 0 个 Topic ，也就是一对多的关系。

类图板和主题协会

这里也是一样， 代表一个 Post 只有一个 Topic ， 代表一个 Topic 下面可能会有 1 个和多个个 Post ，也就是说，一个主题最少一个一个帖子。

类图主题和帖子关联

代表一个 Topic 有且至于一个 User ， 代表一个 User（用户） 可能拥有多个 Topic ，也可能没有。

类图主题和用户关联

Post（帖子） 和 User（用户）的关系也是类似，一个 Post 必须有一个 User ，而一个 User 可能没有也可能有多个 Post。这里的 Post ，用户发布了之后是可以进行修改的，也就是更新（updated_by），当然如果又被修改，updated_by 就是为空了。

类图邮政和用户协会

当然，如果你觉得上面的图看起来很复杂，那么你也可以不需要强调模型与模型之间的关系，直接强调字段就可以了，如下图：

图4：强调类（模型）属性（字段）的类图

类图属性

其实这种表达图和前面那个显示箭头和线的表达图，要表达的内容是一样的。不过使用这种表达方式可能更符合 Django Modles API 的设计。

好了，现在已经够 UML 了！为了绘制本节介绍的图表，我使用的是 StarUML 工具。

3.原型图

花了一些时间来设计我们的程序模型，后面我们也需要设计一下我们的网页原型图。只有这样，才能更好的让我们清楚的知道自己将要干什么？

线框漫画

首先，是我们的主页，在主页中，我们会显示我们所有的版块：

图5：主页显示所有的版块信息

线框板

同样的，当用户点进了版块信息，进入到版块页面，那么版块页面也将显示该版块下的所有主题：

图6：版块下的所有主题信息

线框主题

通过观察图片，细心的你，可能会发现，用户在这个页面有两条可以走的路线。第一条就是点击 “new topic” 来创建新的主题，第二条就是点击已经存在的主题进入相关的主题进行讨论回复。

“new topic” 的界面如下 ：

线框新主题

而，进入了相关的主题后，应该显示具体的帖子信息和用户的一些回复信息：

线框帖子

如果用户点击 “Reply” 的按钮，他们将看到下面的页面，并以相反的顺序（最新的第一个）对帖子进行显示：

线框回复

那么这些图是用什么来绘制的呢？你可以使用 draw.io ，而且他是完全免费的。

三、模型（Models）

上一部分，设计了我们 Web 应用的数据库还有界面原型设计。在模型（Models）这一部分中，我们将在 Django 中创建我们数据库的模型类：Board，Topic和Post。

这里是不是有个疑问，明明我们设计数据库的时候是有User的，为什么我们不用创建它的模型类呢？是不是写漏了？

好了，现在我们将根据我们上面设计的数据库模型来完成我们项目boards下的 models.py 文件中的所有操作。

boards/models.py

在这里，我们仅仅使用了 ，，，和 字段来定义我们的模型（Models） 。当然，在 Django 中，不仅仅只是提供了这些字段，还提供了更多，更广泛的选择来代表不同类型的数据，比如还有：，，。我们会根据不同的需求来使用它们。

有些字段是需要参数的，就好比 ，我们都设定了一个 , 设置一个最大长度。当我们设定了这个字段后，就会作用于数据的。

在 模型（Model）中，在 字段中，我们也设置了参数 ，顾名思义，这是为了在数据库中，保证该字段的唯一性。

在 模型中， 字段有一个可选参数， 设置为 。这是为了指明 Django 在创建 对象的时候， 使用的是当前的日期和时间。

创建模型与模型之间关系的其中一种方法就是使用 字段，使用这个字段，会自动创建模型与模型之间的联系，而且会在数据库中也创建它们的关系。使用 会有一个参数，来表明他与那个模型之间的联系。 例如：

在 模型中，，第一个参数是代表关联的表格（主表），在默认情况下，外键存储的是主表的主键（Primary Key）。第二个参数 是定义一个名称，用于反向查询的。Django 会自动创建这种反向关系。 虽然 是可选参数，但是如果我们不为它设置一个名称的，Django 会默认生成名称 。例如，在 模型中， 实例将在该 属性下可用。而我们只是将其重新命名为，使用起来更加自然。

在 模型中， 字段设置。这指示 Django 我们不需要这种反向关系。

下面这张图可以很好地看到设计图和源码之间的比较，其中绿线就表示了我们是如何处理反向关系的。

类图模型定义

可能到这一步，你会问：“主键呢？”好像我们都没有定义主键啊。对，如果我们没有为模型（Models）指定主键，那么 Django 会自动生成它。

1.迁移模型（Migrating the Models）

到这一步，我们要开始告诉 Django 如何创建数据库，这样方便我们更好的使用。

打开终端，激活虚拟环境，进入到manage.py文件所在的文件夹，然后运行以下命令：

这时，你会看到这样的输出信息：

� 此时，Django 在boards / migrations目录内创建了一个名为0001_initial.py的文件。它代表了我们应用程序模型的当前状态。在下一步中，Django 将使用该文件来创建表和列。

迁移文件被翻译成 SQL 语句。如果您熟悉 SQL，则可以运行以下命令来检查将在数据库中执行的 SQL 指令：

如果你不熟悉 SQL，也不用担心。在本系列教程中，我们不会直接使用 SQL。所有的工作都将使用 Django ORM 来完成，它是一个与数据库进行通信的抽象层。

好了，下一步我们将把我们的迁移文件应用到我们的数据库中：

输出应该是这样的：

因为这是我们第一次迁移数据库，所以该 命令还应用了 Django contrib 应用中现有的迁移文件，这些文件列于 中的 。

而 就是指我们在上一步中生成的迁移文件。

好了，此时！我们的数据库已经可以使用了。

SQLite的

注意：需要注意的是SQLite是一个数据库。SQLite 被许多公司用于成千上万的产品，如所有 Android 和 iOS 设备，所有主要的 Web 浏览器，Windows 10，MacOS 等。

当然，它也不是适合所有的应用场景。SQLite 不能与 MySQL，PostgreSQL 或 Oracle 等数据库进行比较。大容量网站，密集型的应用程序，大数据集，高并发性，这些使用使用 SQLite 可能会导致很多问题。

在我们开发的项目中，我们将使用 SQLite ，因为它很方便，我们不需要安装其他任何东西。当我们将项目部署到生产环境时，我们将切换到 PostgreSQL 。因为这对于简单的网站是不错的选择。但这里有一点要注意，对于复杂的网站，建议在开发和生产中使用相同的数据库。

2.Models API

使用 Python 开发的一个重要优点是交互式 shell。我几乎一直都在使用它。这是一个可以快速尝试和测试实验的方法。

你可以使用manage.py加载我们的项目来启动 Python shell ：

启动命令：

可以看到这样的输出：

在我们使用 之外，我们也可以将项目添加到并加载 Django。这意味着我们可以在项目中导入我们的模型(models) 和任何其他资源。

我们从导入Board类开始：

如果我们需要创建Board对象，我们可以执行以下操作：

此时我们只是创建了这个对象，并没有保存到数据库的，因此我们可以调用 方法，将这个对象保存在数据库中。

该 方法 ，在创建对象和更新对象中都可以使用，这里 Django 会创建一个新的对象，因为Board实例是没有id这个字段的，因此保存后，Django 会自动设置一个 ID ：

其他的字段你也可以当作属性来访问就好了，比如：

要更新一个值，我们可以这样做：

每个 Django 模型 (Models) 都带有一个特殊的属性; 我们称之为Model Manager（模型管理器）。我们可以通过 Python 属性 来访问它。它主要用于在数据库中执行查询。例如，我们可以使用它来直接创建一个新的Board对象：

所以，结合之前的操作，我们现在有两个 boards 对象。我们可以使用 列出数据库中所有现有的 boards ：

结果是一个QuerySet。稍后我们会进一步了解它。基本上，它是来自数据库的对象列表。通过输出结果，可以看到我们有两个对象，但我们只能读取Board对象。这是因为我们没有在Board模型中定义 方法。

该 方法是一个对象的字符串表示。我们可以使用 Board 的名称来表示它。

首先，退出交互式控制台：

现在编辑boards应用程序中的models.py文件：

让我们再次尝试查询。再次打开交互式控制台：

仔细对比上面的，看下区别？

可以看到上面那个是 object ，而这里是我们定义的字符串。

我们可以将这个QuerySet看作一个列表。假设我们想遍历它并打印每个 Board（版块） 的描述：

结果是：

当然，我们也可以使用Model Manager（模型管理器）来查询数据库，如果查询其中的一个，我们可以使用 的方法：

当然我们要小心这种情况，因为很容易发生内存溢出的。比如我们试图去查询一个不存在的对象，就好比我们数据库只有两个 Board 对象，如果你查询 ，那么它会引发一个异常：

当然，在 方法中，参数可以是该模型下的字段，最好是使用唯一的标识字段。否则会返回多个对象，会导致异常的。

请注意，查询是区分大小写的，小写 “django” 是不匹配的：

3.模型操作摘要

下面的表格是我们在本章节中学到的方法和操作。代码示例使用Board模型作为参考示例。大写的Board代表类，小写的board是指Board的实例对象。

在下一节中，我们将开始编写视图并在 HTML 页面中显示我们的版块页面。

四、Views, Templates 和静态文件

回顾一下，我们之前做的。我们已经可以在应用程序的主页上显示 ”Hello ，World！“ 的界面了。

MyProject/urls.py

boards/views.py

好了，现在我们需要修改这个主页，如果你不记得我们的主页要做成什么样子，可以看看之前我们已经设计好的原型界面图。我们在主页上，要做的是在表格中显示一些版块的名单和其他的一些信息。

首先我们要做的是：导入Board模型，然后获取所有的存在的版块（boards）信息

boards/views.py

然后我们运行，就会看到这个简单的 HTML 页面：

主页HttpResponse

但是，一般情况下，我们是不会通过这种方式去渲染 HTML ，在views.py中，我们只需要获取boards的集合，至于 HTML 渲染那部分的代码，我们应该在 Django 的 templates 目录下完成。

1.Django 模板引擎设置

竟然我们要将views.py里渲染 HTML 的代码分离，那么我们首先要在baords的同目录下，创建一个名为templates的文件夹。

在我们创建的templates文件夹中，我们创建一个名为home.html的 HTML 文件

templates/home.html

home.html的文件内容如上面的一样，是一些原始的 HTML 标签代码和 Django 语言上的代码：，。上面的代码中展示了如何使用 for 循环遍历 list 对象。

到此，我们的 HTML 页面已经完成了，可是我们还没有告诉 Django 在哪里能找到我们应用中的 文件夹里的 HTML。

首先，我们在 Django 中绑定一下我们的 ,打开我们 ** myproject** 项目中的settings.py文件，搜索 变量然后在 设置 ：

具体如下：

这样设计就好比相当于在你的项目中的完整路径下，在加上 "/templates"

那是不是跟我们预想的一样呢？我们可以通过 python shell 进行调试：

可以看到，目录就是指向我们在上面创建的templates文件夹

此时，我们只是绑定了templates文件夹的路径，Django 并没有绑定我们home.html，我们可以在views.py中绑定：

运行后，HTML 的页面是这样的：

主板渲染

我们可以改进HTML模板来代替使用表格：

templates/home.html

主板渲染

2.测试主页

测试漫画

测试这部分会在这系列教程中会不断的重复探讨。

现在让我们来写第一个测试，首先在应用程序boards中找到tests.py

boards/tests.py

这是一个非常简单的测试用例，但非常的有用。我们在测试的是响应状态码，如果是 200 意味着成功。

我们可以在控制台中检查响应码：

回应200

如果出现未捕获的异常，语法错误或其他任何情况，Django 会返回状态代码500，这意味着服务器错误。现在，想象我们的应用程序有 100 个界面（view）。如果我们为所有视图（view）编写了这个简单的测试，只需一个命令，我们就可以测试所有视图是否返回成功代码，这样用户就不会在任何地方看到任何错误消息。如果没有自动化测试，我们需要逐一检查每个页面。

要执行 Django 的测试套件：

现在我们可以测试 Django 是否为请求的 URL 返回了正确的视图函数。这也是一个有用的测试，因为随着开发的进展，您会发现urls.py模块可能变得非常庞大而复杂。URL 配置全部是关于解析正则表达式的。有些情况下我们有一个非常宽容的URL，所以 Django 最终可能返回错误的视图函数。

以下是我们如何做到的：

boards/tests.py

在第二个测试中，我们正在使用 功能。Django 使用它来将请求的 URL与urls.py模块中列出的 URL 列表进行匹配。该测试将确保使用 根 URL ，是否返回主视图（home view）。

再次测试：

要查看有关测试执行的更多详细信息，请将verbosity设置为更高级别：

详细程度决定了将要打印到控制台的通知和调试信息量; 0 是无输出，1 是正常输出，2 是详细输出。

3.静态文件设置

静态文件是指 CSS，JavaScript，字体，图像或者是我们用来组成用户界面的任何其他资源。

有了这么多的前端组件库，我们没有理由继续渲染基本的 HTML 。我们可以轻松地将Bootstrap 4 添加到我们的项目中。Bootstrap 是一个用 HTML，CSS 和JavaScript 开发的开源工具包。

在项目根目录中，除boards，templates和myproject文件夹外，我们还需要创建一个名为static的文件夹，并在static文件夹内创建另一个名为css文件夹：

到 getbootstrap.com 下载最新版本：

Bootstrap下载

下载Compiled CSS and JS的版本。

还是一样的问题，我们需要将 Django 中的settings.py里配置一下静态文件的目录。在 添加以下内容：

这里可以回忆一下， 配置目录的路径，操作是差不多的。

现在我们必须在模板中加载静态文件（Bootstrap CSS文件）：

templates/home.html

首先，我们在 html 的开头加载静态文件：

是用于告诉资源文件存在的路径，在这是， 就会返回/static/css/bootstrap.min.css，相当于http://127.0.0.1:8000/static/css/bootstrap.min.css

这个 标签将会和settings.py的 组成最终的 URL。怎么理解这句话呢？

例如，我们在静态文件托管在https://static.example.com/，然后我们设置了这个属性：，然后 返回的是 ：**https://static.example.com/css/bootstrap.min.css**。

如果还不能理解，放心，你现在只需要了解和记住相关的过程就行了，后面正式开发上线的时候，会继续开展这部分的内容。

刷新页面127.0.0.1:8000我们可以看到它是这个样子的：

Boards主页Bootstrap

现在我们可以编辑模板，以利用Bootstrap CSS：

现在我们可以利用 Bootstrap CSS 来编辑我们的模板页面了：

修改后变成这样子：

Boards主页Bootstrap

到目前为止，我们使用交互式控制台（）添加新的版块（board）。但是这样很不方便，因此我们需要一个更好的方式来做这个。在下一节中，我们将为网站管理员实施一个管理界面来管理它。

五、Django Admin简介

当我们开始一个新项目时，Django 在 中已经配置了Django Admin。

Django Admin漫画

Django Admin 的一个很好的用例就是，在博客中，它可以被作者用来编写和发布文章。另一个例子是电子商务网站，工作人员可以创建，编辑，删除产品。

目前，我们将配置 Django Admin 来维护我们的应用程序的版块模块。

我们首先创建一个管理员帐户：

按照说明操作：

现在在浏览器中打开 URL：http://127.0.0.1:8000/admin/

输入用户名和密码：

Django Admin

在这里，它已经配置了一些功能，我们也可以添加用户和组来管理权限。

那么我们如何在这个管理后台中管理版块（Board）里面的内容呢？

其实很简单，在board目录下，admin.py中添加以下代码：

boards/admin.py

保存以下，然后刷新网页：

Django管理委员会

点击Boards链接就能查看现有版块列表：

Django管理委员会名单

我们可以通过点击Add Board按钮添加一个新的版块：

Django管理委员会添加

点击SAVE按钮：

Django管理委员会名单

我们可以检查一切是否正常，打开 **http://127.0.0.1:8000** URL：

董事会主页

六、结论

在本教程中，我们探讨了许多新概念。我们为我们的项目定义了一些要求，创建了第一个模型，迁移了数据库，开始玩 Models API。我们创建了第一个视图并编写了一些单元测试。我们还配置了 Django 模板引擎，静态文件，并将 Bootstrap 4 库添加到项目中。最后，我们简要介绍了 Django Admin 界面。

译者：TwoWater

原文：https://simpleisbetterthancomplex.com/series/2017/09/04/a-complete-beginners-guide-to-django-part-1.html