《Python星球日记》第31天：Django 框架入门
名人说：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。—— 屈原《离骚》
创作者：Code_流苏(CSDN)（一个喜欢古诗词和编程的Coder😊）
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目录
- 一、Django 简介
- 1. Django 的特点与应用场景
- 2. 创建 Django 项目与应用
- 二、模型与数据库
- 1. 定义模型：`models.Model`
- 2. 迁移命令：`makemigrations`、`migrate`
- 三、视图与模板
- 1. 视图函数：`HttpResponse`、`render()`
- 2. URL配置
- 3. 模板渲染：Django 模板语言
- 四、练习：创建一个简单的任务管理系统
- 1. 创建项目和应用
- 2. 配置设置
- 3. 定义模型
- 4. 数据库迁移
- 5. 创建管理界面
- 6. 创建视图
- 7. 配置URL
- 8. 创建模板
- 9. 运行服务器
- 五、总结与进阶方向
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✅ 上一篇： 《Python星球日记》第30天：Flask数据库集成
欢迎来到Python星球日记第31天🪐！
今天我们将探索Python世界中最流行的Web框架之一——Django。经过前面对Flask的学习，今天我们将接触一个更加全面和强大的框架，它能够帮助我们构建复杂的Web应用。
一、Django 简介
Django是一个高级的Python Web框架，它遵循"DRY"（Don’t Repeat Yourself）原则和MVT（Model-View-Template）架构模式，旨在让开发者能够快速构建安全、可维护的Web应用。
图片：Django MVT架构图
1. Django 的特点与应用场景
Django的主要特点：
- 开箱即用：Django提供了完整的解决方案，包含ORM、模板引擎、表单处理、认证系统等组件
- 安全性高：内置防御常见Web攻击，如SQL注入、跨站脚本(XSS)、CSRF等
- 可扩展性：提供插件系统，可以方便地扩展功能
- 大型社区：庞大的生态系统和活跃的社区支持
- Admin后台：自动生成的管理界面，无需额外编码
图片：Django核心组件
适用场景：
- 内容管理系统（CMS）
- 社交网络平台
- 电子商务网站
- 数据分析与科学计算平台
- 金融科技应用
2. 创建 Django 项目与应用
在开始使用Django之前，我们需要先安装它：
pip install django
创建Django项目:
# 创建名为myproject的Django项目
django-admin startproject myproject# 进入项目目录
cd myproject
这将创建以下目录结构：
myproject/
├── manage.py # 项目管理脚本
└── myproject/ # 项目包├── __init__.py # 空文件，使目录成为包├── settings.py # 项目设置├── urls.py # URL声明├── asgi.py # ASGI兼容的Web服务器入口└── wsgi.py # WSGI兼容的Web服务器入口
创建Django应用:
在Django中，一个项目可以包含多个应用（app），每个应用负责不同的功能：
# 创建名为tasks的应用
python manage.py startapp tasks
这将创建一个新的应用目录：
tasks/
├── __init__.py # 空文件，使目录成为包
├── admin.py # 管理界面配置
├── apps.py # 应用配置
├── migrations/ # 数据库迁移文件
│ └── __init__.py
├── models.py # 数据模型定义
├── tests.py # 测试代码
└── views.py # 视图函数
创建应用后，需要在settings.py的INSTALLED_APPS列表中注册该应用：
INSTALLED_APPS = ['django.contrib.admin','django.contrib.auth',# ...其他默认应用'tasks', # 添加我们的应用
]
二、模型与数据库
Django的ORM（对象关系映射）系统允许我们通过Python类来定义数据库模型，无需直接编写SQL语句。
图片：Django模型与数据库关系
1. 定义模型：models.Model
在tasks/models.py文件中，我们可以定义数据模型：
from django.db import modelsclass Task(models.Model):# 定义字段title = models.CharField(max_length=200)description = models.TextField(blank=True)created_date = models.DateTimeField(auto_now_add=True)due_date = models.DateTimeField(null=True, blank=True)completed = models.BooleanField(default=False)# 定义字符串表示方法def __str__(self):return self.title# 定义元数据class Meta:ordering = ['-created_date'] # 按创建日期降序排列
常用的字段类型:
CharField: 字符串字段，需要指定max_lengthTextField: 长文本字段IntegerField: 整数字段FloatField: 浮点数字段BooleanField: 布尔字段DateTimeField: 日期时间字段ForeignKey: 外键关系ManyToManyField: 多对多关系
2. 迁移命令：makemigrations、migrate
定义好模型后，需要将这些模型转换为数据库表结构：
# 创建迁移文件
python manage.py makemigrations# 应用迁移到数据库
python manage.py migrate
迁移过程：
makemigrations命令根据模型变化创建迁移文件- 迁移文件（如
migrations/0001_initial.py）包含数据库更改的指令 migrate命令将这些变更应用到数据库中
图片：Django数据库迁移流程
检查迁移SQL：
如果想查看迁移将执行的SQL语句，可以使用：
python manage.py sqlmigrate tasks 0001
这会显示Django将执行的SQL语句，而不实际执行它们。
三、视图与模板
在Django中：
- 视图（Views）处理Web请求并返回Web响应
- 模板（Templates）则定义如何展示数据。
图片：Django请求处理流程图
1. 视图函数：HttpResponse、render()
在tasks/views.py文件中，我们可以定义视图函数：
from django.shortcuts import render, redirect
from django.http import HttpResponse
from .models import Task# 简单HttpResponse示例
def index(request):return HttpResponse("欢迎来到任务管理系统！")# 使用render函数渲染模板
def task_list(request):tasks = Task.objects.all() # 获取所有任务return render(request, 'tasks/task_list.html', {'tasks': tasks})# 创建新任务
def create_task(request):if request.method == 'POST':title = request.POST.get('title')description = request.POST.get('description')Task.objects.create(title=title, description=description)return redirect('task_list')return render(request, 'tasks/create_task.html')
2. URL配置
创建好视图后，需要在URL配置中将URL映射到视图函数。首先，在应用目录中创建urls.py文件：
tasks/urls.py:
from django.urls import path
from . import viewsurlpatterns = [path('', views.index, name='index'),path('tasks/', views.task_list, name='task_list'),path('tasks/create/', views.create_task, name='create_task'),
]
然后，在项目的主urls.py文件中包含这个应用的URL配置：
myproject/urls.py:
from django.contrib import admin
from django.urls import path, includeurlpatterns = [path('admin/', admin.site.urls),path('', include('tasks.urls')),
]
3. 模板渲染：Django 模板语言
Django使用自己的模板语言来渲染HTML页面。首先，在应用目录中创建模板目录结构：
tasks/
├── templates/
│ └── tasks/
│ ├── base.html
│ ├── task_list.html
│ └── create_task.html
base.html（基础模板）:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>{% block title %}任务管理系统{% endblock %}</title><style>body { font-family: Arial, sans-serif; margin: 0; padding: 20px; }.container { max-width: 800px; margin: 0 auto; }.task { border: 1px solid #ddd; padding: 10px; margin-bottom: 10px; }.completed { background-color: #f8f8f8; }</style>
</head>
<body><div class="container"><h1>任务管理系统</h1><nav><a href="{% url 'index' %}">首页</a> |<a href="{% url 'task_list' %}">任务列表</a> |<a href="{% url 'create_task' %}">创建任务</a></nav><hr>{% block content %}{% endblock %}</div>
</body>
</html>
task_list.html（任务列表）:
{% extends 'tasks/base.html' %}{% block title %}任务列表{% endblock %}{% block content %}<h2>任务列表</h2>{% if tasks %}{% for task in tasks %}<div class="task {% if task.completed %}completed{% endif %}"><h3>{{ task.title }}</h3><p>{{ task.description }}</p><p>创建时间: {{ task.created_date }}</p>{% if task.completed %}<p>状态: 已完成</p>{% else %}<p>状态: 未完成</p>{% endif %}</div>{% endfor %}{% else %}<p>没有任务。</p>{% endif %}<a href="{% url 'create_task' %}">创建新任务</a>
{% endblock %}
create_task.html（创建任务）:
{% extends 'tasks/base.html' %}{% block title %}创建任务{% endblock %}{% block content %}<h2>创建新任务</h2><form method="post">{% csrf_token %}<div><label for="title">标题:</label><input type="text" id="title" name="title" required></div><div><label for="description">描述:</label><textarea id="description" name="description" rows="4"></textarea></div><button type="submit">保存</button></form>
{% endblock %}
图片：Django模板继承关系
Django模板语言的主要特性:
- 变量：使用
{{ variable }}显示变量值 - 标签：使用
{% tag %}执行操作，如循环、条件判断等 - 过滤器：使用
{{ variable|filter }}修改变量值的显示方式 - 注释：使用
{# comment #}添加注释 - 模板继承：使用
{% extends 'base.html' %}和{% block name %}{% endblock %}实现模板继承
图片：Django模板语言与继承结构
四、练习：创建一个简单的任务管理系统
让我们整合前面所学的知识，创建一个简单的任务管理系统。
项目结构如下：
taskmanager/ # 项目根目录
├── manage.py # Django项目管理脚本
├── taskmanager/ # 项目配置包
│ ├── __init__.py # 空文件，使目录成为Python包
│ ├── settings.py # 项目设置
│ ├── urls.py # 项目URL配置
│ ├── asgi.py # ASGI应用配置（异步服务器）
│ └── wsgi.py # WSGI应用配置（传统服务器）
└── tasks/ # 任务应用├── __init__.py # 空文件，使目录成为Python包├── admin.py # 管理界面配置├── apps.py # 应用配置├── migrations/ # 数据库迁移文件│ ├── __init__.py│ └── 0001_initial.py # 初始迁移文件（运行迁移后生成）├── models.py # 数据模型定义├── tests.py # 测试代码├── urls.py # 应用URL配置（需要创建）├── views.py # 视图函数└── templates/ # 模板目录（需要创建）└── tasks/ # 应用模板目录├── base.html # 基础模板├── task_list.html # 任务列表模板├── task_detail.html # 任务详情模板└── task_form.html # 任务表单模板
关键文件说明：
- manage.py：Django的命令行工具，用于执行各种管理任务
- taskmanager/settings.py：包含项目的所有配置参数
- taskmanager/urls.py：定义项目级URL路由
- tasks/models.py：定义数据模型（Task模型）
- tasks/views.py：包含处理Web请求的视图函数
- tasks/urls.py：定义应用级URL路由
- tasks/admin.py：注册模型到管理界面
- tasks/templates/：存放HTML模板文件
1. 创建项目和应用
# 创建项目
django-admin startproject taskmanager
cd taskmanager# 创建应用
python manage.py startapp tasks
2. 配置设置
在taskmanager/settings.py中注册应用：
INSTALLED_APPS = ['django.contrib.admin',# ...其他默认应用'tasks',
]
3. 定义模型
在tasks/models.py中定义任务模型：
from django.db import modelsclass Task(models.Model):PRIORITY_CHOICES = [('low', '低'),('medium', '中'),('high', '高'),]title = models.CharField(max_length=200, verbose_name='标题')description = models.TextField(blank=True, verbose_name='描述')created_date = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name='创建日期')due_date = models.DateTimeField(null=True, blank=True, verbose_name='截止日期')priority = models.CharField(max_length=10, choices=PRIORITY_CHOICES, default='medium', verbose_name='优先级')completed = models.BooleanField(default=False, verbose_name='已完成')def __str__(self):return self.titleclass Meta:ordering = ['-created_date']verbose_name = '任务'verbose_name_plural = '任务列表'
4. 数据库迁移
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
5. 创建管理界面
在tasks/admin.py中注册模型：
from django.contrib import admin
from .models import Task@admin.register(Task)
class TaskAdmin(admin.ModelAdmin):list_display = ('title', 'priority', 'created_date', 'due_date', 'completed')list_filter = ('priority', 'completed')search_fields = ('title', 'description')
6. 创建视图
在tasks/views.py中定义视图函数：
from django.shortcuts import render, redirect, get_object_or_404
from .models import Task
from django.utils import timezonedef task_list(request):tasks = Task.objects.all()return render(request, 'tasks/task_list.html', {'tasks': tasks})def task_detail(request, pk):task = get_object_or_404(Task, pk=pk)return render(request, 'tasks/task_detail.html', {'task': task})def task_create(request):if request.method == 'POST':title = request.POST.get('title')description = request.POST.get('description')priority = request.POST.get('priority')due_date_str = request.POST.get('due_date')task = Task(title=title,description=description,priority=priority)if due_date_str:task.due_date = due_date_strtask.save()return redirect('task_list')return render(request, 'tasks/task_form.html')def task_complete(request, pk):task = get_object_or_404(Task, pk=pk)task.completed = Truetask.save()return redirect('task_list')
7. 配置URL
在tasks/urls.py中配置URL：
from django.urls import path
from . import viewsurlpatterns = [path('', views.task_list, name='task_list'),path('task/<int:pk>/', views.task_detail, name='task_detail'),path('task/new/', views.task_create, name='task_create'),path('task/<int:pk>/complete/', views.task_complete, name='task_complete'),
]
在taskmanager/urls.py中包含应用URL：
from django.contrib import admin
from django.urls import path, includeurlpatterns = [path('admin/', admin.site.urls),path('', include('tasks.urls')),
]
8. 创建模板
创建基础模板tasks/templates/tasks/base.html：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>{% block title %}任务管理系统{% endblock %}</title><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"><style>body { font-family: 'Segoe UI', Tahoma, Geneva, Verdana, sans-serif; line-height: 1.6; margin: 0; padding: 0; background-color: #f8f9fa; }.container { max-width: 1000px; margin: 0 auto; padding: 20px; }.header { background-color: #343a40; color: white; padding: 20px 0; margin-bottom: 20px; }.header h1 { margin: 0; padding: 0 20px; }.nav { background-color: #212529; padding: 10px 20px; }.nav a { color: white; text-decoration: none; margin-right: 15px; }.nav a:hover { text-decoration: underline; }.task-card { background-color: white; border-radius: 5px; box-shadow: 0 2px 5px rgba(0,0,0,0.1); padding: 20px; margin-bottom: 20px; }.task-card.completed { background-color: #e9ecef; }.priority-high { border-left: 5px solid #dc3545; }.priority-medium { border-left: 5px solid #ffc107; }.priority-low { border-left: 5px solid #28a745; }.btn { display: inline-block; padding: 8px 16px; background-color: #007bff; color: white; text-decoration: none; border-radius: 4px; border: none; cursor: pointer; }.btn:hover { background-color: #0069d9; }.btn-success { background-color: #28a745; }.btn-success:hover { background-color: #218838; }.form-group { margin-bottom: 15px; }.form-group label { display: block; margin-bottom: 5px; }.form-control { width: 100%; padding: 8px; border: 1px solid #ced4da; border-radius: 4px; }</style>
</head>
<body><div class="header"><h1>任务管理系统</h1><div class="nav"><a href="{% url 'task_list' %}">任务列表</a><a href="{% url 'task_create' %}">创建任务</a><a href="/admin/">管理后台</a></div></div><div class="container">{% block content %}{% endblock %}</div>
</body>
</html>
任务列表模板tasks/templates/tasks/task_list.html：
{% extends 'tasks/base.html' %}{% block title %}任务列表{% endblock %}{% block content %}<h2>我的任务</h2>{% if tasks %}{% for task in tasks %}<div class="task-card {% if task.completed %}completed{% endif %} priority-{{ task.priority }}"><h3>{{ task.title }}</h3><p>{{ task.description|truncatewords:30 }}</p><p><strong>优先级:</strong> {% if task.priority == 'high' %}高{% elif task.priority == 'medium' %}中{% else %}低{% endif %}</p><p><strong>创建时间:</strong> {{ task.created_date|date:"Y-m-d H:i" }}</p>{% if task.due_date %}<p><strong>截止时间:</strong> {{ task.due_date|date:"Y-m-d H:i" }}</p>{% endif %}{% if task.completed %}<p><span class="btn btn-success" style="cursor: default;">已完成</span></p>{% else %}<a href="{% url 'task_complete' task.id %}" class="btn btn-success">标记为已完成</a>{% endif %}<a href="{% url 'task_detail' task.id %}" class="btn">查看详情</a></div>{% endfor %}{% else %}<p>暂无任务。创建一个新任务吧！</p>{% endif %}<a href="{% url 'task_create' %}" class="btn">创建新任务</a>
{% endblock %}
任务详情模板tasks/templates/tasks/task_detail.html：
{% extends 'tasks/base.html' %}{% block title %}{{ task.title }}{% endblock %}{% block content %}<div class="task-card {% if task.completed %}completed{% endif %} priority-{{ task.priority }}"><h2>{{ task.title }}</h2><p>{{ task.description }}</p><p><strong>优先级:</strong> {% if task.priority == 'high' %}高{% elif task.priority == 'medium' %}中{% else %}低{% endif %}</p><p><strong>创建时间:</strong> {{ task.created_date|date:"Y-m-d H:i" }}</p>{% if task.due_date %}<p><strong>截止时间:</strong> {{ task.due_date|date:"Y-m-d H:i" }}</p>{% endif %}<p><strong>状态:</strong> {% if task.completed %}已完成{% else %}未完成{% endif %}</p>{% if not task.completed %}<a href="{% url 'task_complete' task.id %}" class="btn btn-success">标记为已完成</a>{% endif %}<a href="{% url 'task_list' %}" class="btn">返回列表</a></div>
{% endblock %}
任务创建表单模板tasks/templates/tasks/task_form.html：
{% extends 'tasks/base.html' %}{% block title %}创建任务{% endblock %}{% block content %}<h2>创建新任务</h2><form method="post">{% csrf_token %}<div class="form-group"><label for="title">标题:</label><input type="text" id="title" name="title" class="form-control" required></div><div class="form-group"><label for="description">描述:</label><textarea id="description" name="description" class="form-control" rows="4"></textarea></div><div class="form-group"><label for="priority">优先级:</label><select id="priority" name="priority" class="form-control"><option value="low">低</option><option value="medium" selected>中</option><option value="high">高</option></select></div><div class="form-group"><label for="due_date">截止日期 (可选):</label><input type="datetime-local" id="due_date" name="due_date" class="form-control"></div><button type="submit" class="btn">保存任务</button><a href="{% url 'task_list' %}" class="btn" style="background-color: #6c757d;">取消</a></form>
{% endblock %}
9. 运行服务器
python manage.py createsuperuser # 创建管理员用户
python manage.py runserver
现在，你可以访问以下URL：
- http://127.0.0.1:8000/ - 任务列表
- http://127.0.0.1:8000/task/new/ - 创建新任务
- http://127.0.0.1:8000/admin/ - 管理后台
图片：任务管理系统－任务列表页面
图片：任务管理系统－任务详情页面
图片：任务管理系统－创建任务页面
图片：任务管理系统- Django管理后台
五、总结与进阶方向
今天，我们学习了Django框架的基础知识，包括：
- Django的MVT架构及特点
- 如何创建Django项目和应用
- 定义数据模型并进行数据库迁移
- 使用视图函数处理Web请求
- 使用Django模板语言渲染HTML页面
- 实践创建了一个简单的任务管理系统
Django功能强大，我们今天只是触及了表面。未来可以探索的进阶方向包括：
- Django表单：使用
forms.py创建和验证表单 - 基于类的视图：使用更面向对象的方式编写视图
- 用户认证：实现用户注册、登录和权限管理
- RESTful API：使用Django REST Framework构建API
- 测试：编写单元测试和集成测试
- 部署：将Django应用部署到生产环境
希望今天的内容对你理解Django框架有所帮助。明天我们将继续探索Django的更多高级特性，敬请期待！
参考资源：
- Django官方文档：https://docs.djangoproject.com/
- Django Girls教程：https://tutorial.djangogirls.org/
- MDN Django教程：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Learn/Server-side/Django
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