【web框架】Django

一、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，简单的说，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。

　　

from wsgiref.simple_server import make_server

def foo1(request):
    f=open("alex.html","rb")
    data = f.read()
    f.close()
    return [data]

def foo2(request):
    f = open("amos.html", "rb")
    data = f.read()
    f.close()
    return [data]

def login(request):
    f = open("login.html", "rb")
    data = f.read()
    f.close()
    return [data]

def reg(request):
    f = open("reg.html", "rb")
    data = f.read()
    f.close()
    return [data]

def auth(request):
    print("+++++",request)

    user_union,pwd_union=request.get("QUERY_STRING").split("&")
    _,user=user_union.split("=")
    _,pwd=pwd_union.split("=")

    if user =='amos' and pwd == '':
        return ["登陆成功".encode()]
    else:
        return [b'user or pwd is wrong']

def routers():

    URLpattern = (
        ('/login',login),
        ('/auth',auth),
        ('/alex',foo1),
        ('/amos',foo2),
        ('/reg',reg),
    )

    return  URLpattern

def application(environ,start_response):
    # environ里打包了所有的请求信息
    path=environ.get("PATH_INFO")
    print(path)
    start_response('200 OK',[('Content-Type','text/html;charset=utf8')]) #返回头信息，可以写多个键值对

    urlpattern=routers()
    func=None

    for item in urlpattern:
        if path==item[0]:
            func=item[1]
            break

    if func:
        return func(environ)
    else:
        return [b'']
    # if path=="/amos":
    #     f=open("amos.html","rb")
    #     data=f.read()
    #     f.close()
    #     return [data]
    # elif path=='/alex':
    #     f = open("alex.html", "rb")
    #     data = f.read()
    #     f.close()
    #     return [data]
    # else:
    #     return [b'<h1>404</h1>']

t=make_server("",8080,application) #实例化对象

t.serve_forever()

自己编写简单框架

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。

注意

注意事项

二、MVC和MTV模式　　

　　Django的MTV模式本质是各组件之间为了保持松耦合关系，Django的MTV分别代表：

　　Model（模型）：负责业务对象与数据库的对象（ORM）

　　Template（模板）：负责如何把页面展示给用户

　　View（视图）：负责业务逻辑，并在适当的时候调用Model和Template

　　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

　　

Django基本命令

1、创建一个Django project

django-admin startproject project_name

　　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。

2、在mysite目录下创建应用，比如blog：

python manage.py startapp blog

　　

3、启动Django项目

python manage.py runserver 8080

二、路由配置系统（URLconf）

　　URL配置（URLconf）就像Django所支撑网站的目录。它的本质是URL与要为该URL调用的视图函数之间的映射表；你就是以这种方式告诉Django，对于这个URL调用这段代码，对于那个URL调用那段代码。

　　功能：客户端访问的url的路径（path）与视图函数一一映射关系

　　语法格式：

urlpatterns = [
        url(正则表达式, views视图函数，参数，别名),
]

参数说明：

    一个正则表达式字符串
    一个可调用对象，通常为一个视图函数或一个指定视图函数路径的字符串
    可选的要传递给视图函数的默认参数（字典形式）
    别名：一个可选的name参数，可以让前端都用别名，这样代码维护起来就比较方便，比如
    <form action="{% url '别名' %}" method="post">
     这样不管你的后端路径怎么改，都不会影响到前端代码

2.1：URLconf的正则字符串参数

　　2.1.1：简单配置

from django.conf.urls import url

from . import views

urlpatterns = [
    url(r'^articles/2003/$', views.special_case_2003),
    url(r'^articles/([0-9]{4})/$', views.year_archive),
    url(r'^articles/([0-9]{4})/([0-9]{2})/$', views.month_archive),
    url(r'^articles/([0-9]{4})/([0-9]{2})/([0-9]+)/$', views.article_detail),

'''
    NOTE:
一旦匹配成功则不再继续
若要从URL 中捕获一个值，只需要在它周围放置一对圆括号。
不需要添加一个前导的反斜杠，因为每个URL 都有。例如，应该是^articles 而不是 ^/articles。
每个正则表达式前面的'r' 是可选的但是建议加上。

一些请求的例子：

    /articles/2005/3/ 不匹配任何URL 模式，因为列表中的第三个模式要求月份应该是两个数字。
    /articles/2003/ 将匹配列表中的第一个模式不是第二个，因为模式按顺序匹配，第一个会首先测试是否匹配。
    /articles/2005/03/ 请求将匹配列表中的第三个模式。Django 将调用函数
                       views.month_archive(request, '2005', '03')。
    '''

　2.1.2：有名分组（named group）

　　上面的实例使用简单的、没有命令的正则表达式组（通过括号）来捕获URL中的值并以位置参数传递给视图。在更高级的用法中，可以使用命名的正则表达式组来捕获URL中的值并以关键字参数传递给视图。

　　在python正则表达式中，命名正则表达式组的语法是（?P<name>pattern），其中name是组的名称，pattern是要匹配的模式。

　　下面是以上URLconf使用命名组打的重写：

from django.conf.urls import url

from . import views

urlpatterns = [
    url(r'^articles/2003/$', views.special_case_2003),
    url(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/$', views.year_archive),
    url(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/(?P<month>[0-9]{2})/$', views.month_archive),
    url(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/(?P<month>[0-9]{2})/(?P<day>[0-9]{2})/$', views.article_detail),
]

这个实现与前面的实例完全相同，只有一个细微的差别：捕获的值作为关键字参数而不是位置参数传递给视图函数。例如：

/articles/2005/03/
请求将调用views.month_archive(request, year='', month='')函数
/articles/2003/03/03/
请求将调用函数views.article_detail(request, year='', month='', day='')。

　在实际应用中，这意味你的URLconf会更加清晰且不容易产生参数顺序问题的错误——你可以在你的视图函数定义中重新安排参数的顺序。当然，这些好处是以简洁为代价；有些开发人员认为命名分组语法丑陋而繁琐。

　　2.1.3：URLconf在什么 上查找

　　URLconf 在请求的URL 上查找，将它当做一个普通的Python 字符串。不包括GET和POST参数以及域名。

　　例如，http://www.example.com/myapp/ 请求中，URLconf 将查找myapp/。

　　在http://www.example.com/myapp/?page=3 请求中，URLconf 仍将查找myapp/。

　　URLconf 不检查请求的方法。换句话讲，所有的请求方法 —— 同一个URL的POST、GET、HEAD等等 —— 都将路由到相同的函数。

　　2.1.4：捕获的参数永远是字符串

　　每个捕获的参数都作为一个普通的Python字符串传递给视图，无论正则表达式使用的是什么匹配方式。例如，下面这行URLconf中：

url(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/$', views.year_archive),

views.year_archive() 的year 参数将是一个字符串

　　2.1.5：指定视图参数的默认值

　　有一个方便地小技巧是指定视图参数的默认值。下面是一个URLconf和视图的示例：

# URLconf
from django.conf.urls import url

from . import views

urlpatterns = [
    url(r'^blog/$', views.page),
    url(r'^blog/page(?P<num>[0-9]+)/$', views.page),
]

# View (in blog/views.py)
def page(request, num=""):

    ...

在上面的例子中，两个URL模式指向同一个视图views.page —— 但是第一个模式不会从URL 中捕获任何值。如果第一个模式匹配，page() 函数将使用num参数的默认值"1"。如果第二个模式匹配，page() 将使用正则表达式捕获的num 值。

2.2：name参数

'''

urlpatterns = [
    url(r'^index',views.index,name='INDEX'),

]
###################

def index(req):
    if req.method=='POST':
        username=req.POST.get('username')
        password=req.POST.get('password')
        if username=='alex' and password=='123':
            return HttpResponse("登陆成功")

    return render(req,'index.html')

#####################

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
{#     <form action="/index/" method="post">#}
     <form action="{% url 'INDEX' %}" method="post">
         用户名:<input type="text" name="username">
         密码:<input type="password" name="password">
         <input type="submit" value="submit">
     </form>
</body>
</html>

#######################

'''

三、编写视图

　　一个视图函数，或者剪短来说叫做视图，是一个简单的python函数，它接收web请求，并且返回web响应。响应可以是一张网页的HTML内容，一个重定向，一个404错误，一个XML文档，或者一张图片等等，是任何东西都可以。无论视图本身包含什么逻辑，都要返回响应。代码写在哪里也无所谓，只要它再你的python目录下面。除此之外没有更多的要求了——可以说“没有什么神奇的地方”。为了能够把代码放在某个地方，惯例是把视图放在叫做views.py的文件中，饭后把它放到你的项目或者应用目录里。

3.1：一个简单的视图

　　下面是一个返回当前日期和时间作为HTML文档的视图：

from django.http import HttpResponse
import datetime

def current_datetime(request):
    now = datetime.datetime.now()
    html = "<html><body>It is now %s.</body></html>" % now
    return HttpResponse(html)

让我们逐行阅读上面的代码：

• 首先，我们从 django.http模块导入了HttpResponse类，以及Python的datetime库。
• 接着，我们定义了current_datetime函数。它是一个视图函数。每个视图函数都应接收HttpRequest对象作为第一个参数，一般叫做request。
• 注意视图函数的名称并不重要；不需要用一个统一的命名方式来命名，以便让Django识别它。我们将其命名为current_datetime，是因为这个名称能够精确地反映出它的功能。
• 这个视图会返回一个HttpResponse对象，其中包含生成的响应。每个视图函数都要返回HttpResponse对象

　　http请求－响应过程中有两个核心对象：

　　http请求对象：HttpRequest

　　http响应响应：HttpResponse

3.2：快捷函数

　　3.2.1：render函数

－－－－－－－－－－－－－－－render(request, template_name[, context]）

结合一个给定的模板和一个给定的上下文字典，并返回一个渲染后的 HttpResponse 对象。

参数：
     request： 用于生成响应的请求对象。

     template_name：要使用的模板的完整名称，可选的参数

     context：添加到模板上下文的一个字典。默认是一个空字典。如果字典中的某个值是可调用的，视图将在渲染模板之前调用它。

     content_type：生成的文档要使用的MIME类型。默认为DEFAULT_CONTENT_TYPE 设置的值。

     status：响应的状态码。默认为200。

3.2.2：redirect（跳转）函数

-----------------------------------url.py

 url(r"login",   views.login),
 url(r"amos_back",   views.amos_back),

-----------------------------------views.py
def login(req):
    if req.method=="POST":
        if 1:
            # return redirect("/amos_back/")
            name="amos"

            return render(req,"my backend.html",locals())

    return render(req,"login.html",locals())

def amos_back(req):

    name="Amos"

    return render(req,"my backend.html",locals())

-----------------------------------login.html

<form action="/login/" method="post">
    <p>姓名<input type="text" name="username"></p>
    <p>性别<input type="text" name="sex"></p>
    <p>邮箱<input type="text" name="email"></p>
    <p><input type="submit" value="submit"></p>
</form>
-----------------------------------my backend.html
<h1>用户{{ name }}你好</h1>

#总结: render和redirect的区别:
#redirect走的是路径，render返回的是模板

#   1 if render的页面需要模板语言渲染,需要的将数据库的数据加载到html,那么所有的这一部分
#     除了写在yuan_back的视图函数中,必须还要写在login中,代码重复,没有解耦.

#   2 the most important: url没有跳转到/amos_back/,而是还在/login/,所以当刷新后
#     又得重新登录.

四、Template

4.1：模板支持的语法

模板语言：渲染变量{{变量名}}       渲染标签{% %}

目的：将变量嵌入到html中
  注意：
     1.只要带有模板语法的HTML都称为模板
     2.render方法渲染时  把后端变量嵌入到模板中

　locals（）：可以替换kye，value类型的上下文对象，他会把后端所有的变量嵌入到前端页面中，前
  端直接可以用

4.2：深度查询（万能的句点号）

#最好是用几个例子来说明一下。
# 首先，句点可用于访问列表索引，例如：

>>> from django.template import Template, Context
>>> t = Template('Item 2 is {{ items.2 }}.')
>>> c = Context({'items': ['apples', 'bananas', 'carrots']})
>>> t.render(c)
'Item 2 is carrots.'

#假设你要向模板传递一个 Python 字典。 要通过字典键访问该字典的值，可使用一个句点：
>>> from django.template import Template, Context
>>> person = {'name': 'Sally', 'age': ''}
>>> t = Template('{{ person.name }} is {{ person.age }} years old.')
>>> c = Context({'person': person})
>>> t.render(c)
'Sally is 43 years old.'

#同样，也可以通过句点来访问对象的属性。 比方说， Python 的 datetime.date 对象有
#year 、 month 和 day 几个属性，你同样可以在模板中使用句点来访问这些属性：

>>> from django.template import Template, Context
>>> import datetime
>>> d = datetime.date(1993, 5, 2)
>>> d.year
>>> d.month
>>> d.day
>>> t = Template('The month is {{ date.month }} and the year is {{ date.year }}.')
>>> c = Context({'date': d})
>>> t.render(c)
'The month is 5 and the year is 1993.'

# 这个例子使用了一个自定义的类，演示了通过实例变量加一点(dots)来访问它的属性，这个方法适
# 用于任意的对象。
>>> from django.template import Template, Context
>>> class Person(object):
...     def __init__(self, first_name, last_name):
...         self.first_name, self.last_name = first_name, last_name
>>> t = Template('Hello, {{ person.first_name }} {{ person.last_name }}.')
>>> c = Context({'person': Person('John', 'Smith')})
>>> t.render(c)
'Hello, John Smith.'

# 点语法也可以用来引用对象的方法。 例如，每个 Python 字符串都有 upper() 和 isdigit()
# 方法，你在模板中可以使用同样的句点语法来调用它们：
>>> from django.template import Template, Context
>>> t = Template('{{ var }} -- {{ var.upper }} -- {{ var.isdigit }}')
>>> t.render(Context({'var': 'hello'}))
'hello -- HELLO -- False'
>>> t.render(Context({'var': ''}))
'123 -- 123 -- True'

# 注意这里调用方法时并* 没有* 使用圆括号 而且也无法给该方法传递参数；你只能调用不需参数的
# 方法。

4.3：变量的过滤器（filter）使用

语法格式：      {{obj|filter:param}}

truncatewords：3 按单词截断
truncatechars：20 按字符截断

如果从后端传一个标签，需要通过一个过滤器safe告诉前端这是一个安全的标签
 add          ：  给变量加上相应的值
 addslashes  :    给变量中的引号前加上斜线
 capfirst    :    首字母大写
 cut          ：  从字符串中移除指定的字符
 date        ：  格式化日期字符串
 default      ：  如果值是False,就替换成设置的默认值，否则就是用本来的值
 default_if_none:  如果值是None，就替换成设置的默认值，否则就使用本来的值

4.4：标签的使用（使用大括号百分比的组合来表示使用tag）

　　4.4.1：{% if %} 的使用

{% if num >= 100 and 8 %}

    {% if num > 200 %}
        <p>num大于200</p>
    {% else %}
        <p>num大于100小于200</p>
    {% endif %}

{% elif num < 100%}
    <p>num小于100</p>

{% else %}
    <p>num等于100</p>

{% endif %}

{% if %} 标签接受and，or或者not来测试多个变量值或者否定一个给定的变量
{% if %} 标签不允许同一标签里同时出现and和or，否则逻辑容易产生歧义，例如下面的标签是不合法的：

{% if obj1 and obj2 or obj3 %}

4.4.2：{% for %} 的使用

<ul>
{% for obj in list %}
    <li>{{ obj.name }}</li>
{% endfor %}
</ul>

#在标签里添加reversed来反序循环列表：

    {% for obj in list reversed %}
    ...
    {% endfor %}

#{% for %}标签可以嵌套：

    {% for country in countries %}
        <h1>{{ country.name }}</h1>
        <ul>
         {% for city in country.city_list %}
            <li>{{ city }}</li>
         {% endfor %}
        </ul>
    {% endfor %}

#系统不支持中断循环，系统也不支持continue语句，{% for %}标签内置了一个forloop模板变量，
#这个变量含有一些属性可以提供给你一些关于循环的信息

1，forloop.counter表示循环的次数，它从1开始计数，第一次循环设为1:

    {% for item in todo_list %}
        <p>{{ forloop.counter }}: {{ item }}</p>
    {% endfor %}
2，forloop.counter0 类似于forloop.counter，但它是从0开始计数，第一次循环设为0
3，forloop.revcounter
4，forloop.revcounter0
5，forloop.first当第一次循环时值为True，在特别情况下很有用：

    {% for object in objects %}
         {% if forloop.first %}<li class="first">{% else %}<li>{% endif %}
         {{ object }}
        </li>
    {% endfor %}  

# 富有魔力的forloop变量只能在循环中得到，当模板解析器到达{% endfor %}时forloop就消失了
# 如果你的模板context已经包含一个叫forloop的变量，Django会用{% for %}标签替代它
# Django会在for标签的块中覆盖你定义的forloop变量的值
# 在其他非循环的地方，你的forloop变量仍然可用

#{% empty %}   如果循环对象为空时显示里面内容

{{li }}
      {%  for i in li %}
          <li>{{ forloop.counter0 }}----{{ i }}</li>
      {% empty %}
          <li>this is empty!</li>
      {% endfor %}

#         [11, 22, 33, 44, 55]
#            0----11
#            1----22
#            2----33
#            3----44
#            4----55

4.4.3：{% url %}

#引用路由配置的地址

<form action="{% url "bieming"%}" >
          <input type="text">
          <input type="submit"value="提交">
          {%csrf_token%}
</form>

4.4.4：{% with %}

#用更简单的变量名替代复杂的变量名

{% with total=fhjsaldfhjsdfhlasdfhljsdal %} {{ total }} {% endwith %}

4.4.5：{% verbatim %}

#禁止render

{% verbatim %}
         {{ hello }}
{% endverbatim %}

　4.4.6：自定义filter和simple_tag

　　区别：

       filter：只可以接收一个参数，可以用于if等控制语句

       simple_tag：可以接收多个参数，但不可以用于if等控制语句

1.查看app是否在配置文件中
2.在app中创建templatetags模块(必须的)
3.创建任意 .py 文件，如：my_tags.py
4.在使用自定义simple_tag和filter的html文件中导入之前创建的 my_tags.py ：{% load my_tags %}

定义方法

from django import template
from django.utils.safestring import mark_safe

register = template.Library()  #register的名字是固定的,不可改变

@register.filter
def filter_multi(v1,v2):
    return  v1 * v2

@register.simple_tag
def simple_tag_multi(v1,v2):
    return  v1 * v2

@register.simple_tag
def my_input(id,arg):
    result = "<input type='text' id='%s' class='%s' />" %(id,arg,)
    return mark_safe(result)

使用方法

{% load xxx %}  #首行

# num=12
{{ num|filter_multi:2 }} #24            自定义过滤器
{{ num|filter_multi:"[22,333,4444]" }}

#自定义标签
{% simple_tag_multi 2 5 %}  参数不限,但不能放在if for语句中
{% simple_tag_multi num 5 %}

4.5：extend母版继承

　　作用：减少公用页面区域的重复代码

#在母版中想要替换的地方写这条内容

{% block content %}
<p>It is now {{ current_date }}.</p>
{% endblock %}

子页面引用时

{% extends "base.html" %}

{% block content %}
<p>In {{ hour_offset }} hour(s), it will be {{ next_time }}.</p>
{% endblock %}

工作方式：

　　在加载 current_datetime.html 模板时，模板引擎发现了 {% extends %} 标签， 注意到该模板是一个子模板。 模板引擎立即装载其父模板，即本例中的 base.html 。此时，模板引擎注意到 base.html 中的三个 {% block %} 标签，并用子模板的内容替换这些 block 。因此，引擎将会使用我们在 { block title %} 中定义的标题，对 {% block content %} 也是如此。 所以，网页标题一块将由{% block title %}替换，同样地，网页的内容一块将由 {% block content %}替换。

注意由于子模板并没有定义 footer 块，模板系统将使用在父模板中定义的值。 父模板 {% block %} 标签中的内容总是被当作一条退路。继承并不会影响到模板的上下文。 换句话说，任何处在继承树上的模板都可以访问到你传到模板中的每一个模板变量。你可以根据需要使用任意多的继承次数。 使用继承的一种常见方式是下面的三层法：

<1> 创建 base.html 模板，在其中定义站点的主要外观感受。 这些都是不常修改甚至从不修改的部分。
   <2> 为网站的每个区域创建 base_SECTION.html 模板(例如, base_photos.html 和 base_forum.html )。这些模板对base.html 进行拓展，
       并包含区域特定的风格与设计。
   <3> 为每种类型的页面创建独立的模板，例如论坛页面或者图片库。 这些模板拓展相应的区域模板。

这个方法可最大限度地重用代码，并使得向公共区域（如区域级的导航）添加内容成为一件轻松的工作。

　　以下是使用模板继承的一些诀窍：

<1>如果在模板中使用 {% extends %} ，必须保证其为模板中的第一个模板标记。 否则，模板继承将不起作用。

 <2>一般来说，基础模板中的 {% block %} 标签越多越好。 记住，子模板不必定义父模板中所有的代码块，因此
    你可以用合理的缺省值对一些代码块进行填充，然后只对子模板所需的代码块进行（重）定义。 俗话说，钩子越
    多越好。

 <3>如果发觉自己在多个模板之间拷贝代码，你应该考虑将该代码段放置到父模板的某个 {% block %} 中。
    如果你需要访问父模板中的块的内容，使用 {{ block.super }}这个标签吧，这一个魔法变量将会表现出父模
    板中的内容。 如果只想在上级代码块基础上添加内容，而不是全部重载，该变量就显得非常有用了。

 <4>不允许在同一个模板中定义多个同名的 {% block %} 。 存在这样的限制是因为block 标签的工作方式是双向的。
    也就是说，block 标签不仅挖了一个要填的坑，也定义了在父模板中这个坑所填充的内容。如果模板中出现了两个
    相同名称的 {% block %} 标签，父模板将无从得知要使用哪个块的内容。

五、数据库与ORM

5.1：数据库的配置

　　1.Django默认支持sqlite,mysql,oracle,postgresql数据库。

　　（1）sqlite

　　Django默认使用sqlite的数据库，默认自带sqlite的数据库驱动，引擎名称：django.db.backends.sqlite3

　　（2）mysql

　　引擎名称：django.db.backends.mysql

　　2.mysql驱动程序

• MySQLdb(mysql python)
• mysqlclient
• MySQL
• PyMySQL(纯python的mysql驱动程序)

　　3.在Django的项目中会默认使用sqlite数据库，在settings里有如下设置：

　　

　　如果我们想要更改数据库，需要修改如下：

DATABASES = {

    'default': {

        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', 

        'NAME': 'books',    #你的数据库名称

        'USER': 'root',   #你的数据库用户名

        'PASSWORD': '', #你的数据库密码

        'HOST': '', #你的数据库主机，留空默认为localhost

        'PORT': '', #你的数据库端口

    }

}

注意：

NAME即数据库的名字，在mysql连接前该数据库必须已经创建，而上面的sqlite数据库下的db.sqlite3则是项目自动创建

USER和PASSWORD分别是数据库的用户名和密码。

设置完后，再启动我们的Django项目前，我们需要激活我们的mysql。

然后，启动项目，会报错：no module named MySQLdb

这是因为django默认你导入的驱动是MySQLdb，可是MySQLdb对于py3有很大问题，所以我们需要的驱动是PyMySQL

所以，我们只需要找到项目名文件下的__init__,在里面写入：

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

问题解决！

5.2：ORM表模型

　　目的：通过python代码实现对数据库的增删改查

       在ORM中对数据库的操作都映射成了 对类和对象的操作

       表名----------类名

       字段----------类属性

       表中的一条记录----------类实例对象

 

　　5.2.1：表模型的创建：

　　实例：我们来假定下面这些概念，字段和关系

　　作者模型：一个作者有姓名。

　　作者详细模型：把作者的详情放到详情表，包含性别，email地址和出生日期，作者详情模型和作者模型之间是一对一的关系（one－to－one）（类似于每个人和他的身份证之间的关系），在大多数情况下我们没有必要将他们拆分成两张表，这里只是引出一对一的概念。

　　出版商模型：出版商有名称，地址，所在城市，省，国家和网站。

　　书籍模型：书籍有书名和出版日期，一本书可能会有多个作者，一个作者也可以写多本书，所以作者和书籍的关系就是多对多的关联关系（many－to－many），一本书只应该由一个出版商出版，所以出版商和书籍是一对多关联关系（one－to－many），也被称作外键。

　分析代码：

　　<1>  每个数据模型都是django.db.models.Model的子类，它的父类Model包含了所有必要的和数据库交互的方法。并提供了一个简介漂亮的定义数据库字段的语法。

<2>  每个模型相当于单个数据库表（多对多关系例外，会多生成一张关系表），每个属性也是这个表中的字段。属性名就是字段名，它的类型（例如CharField）相当于数据库的字段类型（例如varchar）。大家可以留意下其它的类型都和数据库里的什么字段对应。

<3>  模型之间的三种关系：一对一，一对多，多对多。

一对一：实质就是在主外键（author_id就是foreign key）的关系基础上，给外键加了一个UNIQUE＝True的属性；

一对多：就是主外键关系；（foreign key）

多对多：(ManyToManyField) 自动创建第三张表(当然我们也可以自己创建第三张表：两个foreign key)

5.3：ORM之增（create、save）

from app01.models import *

    #create方式一:   Author.objects.create(name='Alvin')

    #create方式二:   Author.objects.create(**{"name":"alex"})

    #save方式一:     author=Author(name="alvin")
                            author.save()

    #save方式二:     author=Author()
                            author.name="alvin"
                            author.save()

重点：创建关系

#一对多(ForeignKey):

    #方式一: 由于绑定一对多的字段,比如publish,存到数据库中的字段名叫publish_id,所以我们可以直接给这个
    #       字段设定对应值:
           Book.objects.create(title='php',
                               publisher_id=2,   #这里的2是指为该book对象绑定了Publisher表中id=2的行对象
                               publication_date='2017-7-7',
                               price=99)

    #方式二:
    #       <1> 先获取要绑定的Publisher对象:
        pub_obj=Publisher(name='河大出版社',address='保定',city='保定',
                state_province='河北',country='China',website='http://www.hbu.com')
    OR  pub_obj=Publisher.objects.get(id=1)

    #       <2>将 publisher_id=2 改为  publisher=pub_obj

#多对多(ManyToManyField()):

    author1=Author.objects.get(id=1)
    author2=Author.objects.filter(name='alvin')[0]
    book=Book.objects.get(id=1)
    book.authors.add(author1,author2)
    #等同于:
    book.authors.add(*[author1,author2])
    book.authors.remove(*[author1,author2])
    #-------------------
    book=models.Book.objects.filter(id__gt=1)
    authors=models.Author.objects.filter(id=1)[0]
    authors.book_set.add(*book)
    authors.book_set.remove(*book)
    #-------------------
    book.authors.add(1)
    book.authors.remove(1)
    authors.book_set.add(1)
    authors.book_set.remove(1)

#注意: 如果第三张表是通过models.ManyToManyField()自动创建的,那么绑定关系只有上面一种方式
#     如果第三张表是自己创建的:
     class Book2Author(models.Model):
            author=models.ForeignKey("Author")
            Book=  models.ForeignKey("Book")
#     那么就还有一种方式:
            author_obj=models.Author.objects.filter(id=2)[0]
            book_obj  =models.Book.objects.filter(id=3)[0]

            s=models.Book2Author.objects.create(author_id=1,Book_id=2)
            s.save()
            s=models.Book2Author(author=author_obj,Book_id=1)
            s.save()

5.3：ORM之删（delete）

>>> Book.objects.filter(id=1).delete()
(3, {'app01.Book_authors': 2, 'app01.Book': 1})

我们表面上删除了一条信息，实际却删除了三条，因为我们删除的这本书在Book_authors表中有两条相关信息，这种删除方式就是django默认的级联删除。

5.4：ORM之改（update和save）

实例：

注意：

　　（1）第二种方式修改不能用get的原因是：update是QuerySet对象的方法，get返回的是一个model对象，它没有update方法，而filter返回的是一个QueSet对象。

　　（2）save( )方法会更新一行里的所有列，而有时候我们只需要更新其中的某几列

#---------------- update方法直接设定对应属性----------------
    models.Book.objects.filter(id=3).update(title="PHP")
    ##sql:
    ##UPDATE "app01_book" SET "title" = 'PHP' WHERE "app01_book"."id" = 3; args=('PHP', 3)

#--------------- save方法会将所有属性重新设定一遍,效率低-----------
    obj=models.Book.objects.filter(id=3)[0]
    obj.title="Python"
    obj.save()
# SELECT "app01_book"."id", "app01_book"."title", "app01_book"."price",
# "app01_book"."color", "app01_book"."page_num",
# "app01_book"."publisher_id" FROM "app01_book" WHERE "app01_book"."id" = 3 LIMIT 1;
#
# UPDATE "app01_book" SET "title" = 'Python', "price" = 3333, "color" = 'red', "page_num" = 556,
# "publisher_id" = 1 WHERE "app01_book"."id" = 3;

此外，update()方法对于QuerySet集合均有效，这意味着你可以同时更新多条记录。update()方法会返回一个整型数值，表示受影响的记录条数，

　　注意，这里因为update返回的是一个整型，所以没法用query属性，对于每次创建一个对象，想显示对应的rawsql，需要在settings加上日志记录部分：

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'handlers': {
        'console':{
            'level':'DEBUG',
            'class':'logging.StreamHandler',
        },
    },
    'loggers': {
        'django.db.backends': {
            'handlers': ['console'],
            'propagate': True,
            'level':'DEBUG',
        },
    }
}

5.5：ORM之查

　　5.5.1：查询API

#  <1>filter(**kwargs):      它包含了与所给筛选条件相匹配的对象

#  <2>all():                 查询所有结果

#  <3>get(**kwargs):         返回与所给筛选条件相匹配的对象，返回结果有且只有一个，如果符合筛选条件的对象超过一个或者没有都会抛出错误。

#-----------下面的方法都是对查询的结果再进行处理:比如 objects.filter.values()--------

#  <4>values(*field):        返回一个ValueQuerySet——一个特殊的QuerySet，运行后得到的并不是一系列 model的实例化对象，而是一个可迭代的字典序列

#  <5>exclude(**kwargs):     它包含了与所给筛选条件不匹配的对象

#  <6>order_by(*field):      对查询结果排序

#  <7>reverse():             对查询结果反向排序

#  <8>distinct():            从返回结果中剔除重复纪录

#  <9>values_list(*field):   它与values()非常相似，它返回的是一个元组序列，values返回的是一个字典序列

#  <10>count():              返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量。

#  <11>first():               返回第一条记录

#  <12>last():                返回最后一条记录

#  <13>exists():            判断表中是否有记录， 如果QuerySet包含数据，就返回True，否则返回False，只看第一条有没有

表.objects.all（）得到的是QuerySet集合-------[obj1，obj2，...]

表.objects.fileter（id=2）-------[obj1，obj2，...]   支持切片索引操作，first，得到的是一个QuerySet 集合

表.objects.get（id=2）------得到的是Model对象，只能找到一条，其他情况报错

QuerySet.first( ) ---------model对象，第一条记录
QuerySet.last( )  ---------model对象   eg:表.objects.all( ).first( )

5.5.2：QuerySet与惰性机制

　　所谓惰性机制：Publish.objects.all()或者.filter()等都只是返回了一个QuerySet（查询结果集对象），他并不会马上执行sql，而是当调用QuerySet的时候才执行。

QuerySet的特点：

　　1.可迭代

　　2.可切片

　　3.惰性机制，使用时才会走数据库 

#objs=Book.objects.all()#[obj1,obj2,ob3...]

    #QuerySet:   可迭代

    # for obj in objs:     #每一obj就是一个行对象
    #     print("obj:",obj)
    # QuerySet:  可切片

    # print(objs[1])
    # print(objs[1:4])
    # print(objs[::-1])

QuerySet的高效使用：

<1>Django的queryset是惰性的

     Django的queryset对应于数据库的若干记录（row），通过可选的查询来过滤。例如，下面的代码会得
     到数据库中名字为‘Dave’的所有的人:person_set = Person.objects.filter(first_name="Dave")
     上面的代码并没有运行任何的数据库查询。你可以使用person_set，给它加上一些过滤条件，或者将它传给某个函数，
     这些操作都不会发送给数据库。这是对的，因为数据库查询是显著影响web应用性能的因素之一。

<2>要真正从数据库获得数据，你可以遍历queryset或者使用if queryset,总之你用到数据时就会执行sql.
   为了验证这些,需要在settings里加入 LOGGING(验证方式)
        obj=models.Book.objects.filter(id=3)
        # for i in obj:
        #     print(i)

        # if obj:
        #     print("ok")

<3>queryset是具有cache的
     当你遍历queryset时，所有匹配的记录会从数据库获取，然后转换成Django的model。这被称为执行
    （evaluation）.这些model会保存在queryset内置的cache中，这样如果你再次遍历这个queryset，
     你不需要重复运行通用的查询。
        obj=models.Book.objects.filter(id=3)

        # for i in obj:
        #     print(i)
                          ## models.Book.objects.filter(id=3).update(title="GO")
                          ## obj_new=models.Book.objects.filter(id=3)
        # for i in obj:
        #     print(i)   #LOGGING只会打印一次

<4>
     简单的使用if语句进行判断也会完全执行整个queryset并且把数据放入cache，虽然你并不需要这些
     数据！为了避免这个，可以用exists()方法来检查是否有数据：

            obj = Book.objects.filter(id=4)
            #  exists()的检查可以避免数据放入queryset的cache。
            if obj.exists():
                print("hello world!")

<5>当queryset非常巨大时，cache会成为问题

     处理成千上万的记录时，将它们一次装入内存是很浪费的。更糟糕的是，巨大的queryset可能会锁住系统
     进程，让你的程序濒临崩溃。要避免在遍历数据的同时产生queryset cache，可以使用iterator()方法
     来获取数据，处理完数据就将其丢弃。
        objs = Book.objects.all().iterator()
        # iterator()可以一次只从数据库获取少量数据，这样可以节省内存
        for obj in objs:
            print(obj.name)
        #BUT,再次遍历没有打印,因为迭代器已经在上一次遍历(next)到最后一次了,没得遍历了
        for obj in objs:
            print(obj.name)

     #当然，使用iterator()方法来防止生成cache，意味着遍历同一个queryset时会重复执行查询。所以使
     #用iterator()的时候要当心，确保你的代码在操作一个大的queryset时没有重复执行查询

总结:
    queryset的cache是用于减少程序对数据库的查询，在通常的使用下会保证只有在需要的时候才会查询数据库。
使用exists()和iterator()方法可以优化程序对内存的使用。不过，由于它们并不会生成queryset cache，可能
会造成额外的数据库查询。

5.5.3：对象查询，单表条件查询，多表条件关联查询

#--------------------对象形式的查找--------------------------
    # 正向查找
    ret1=Book.objects.first()
    print(ret1.title)
    print(ret1.price)
    print(ret1.publisher)
    print(ret1.publisher.name)  #因为一对多的关系所以ret1.publisher是一个对象,而不是一个queryset集合

    # 反向查找
    ret2=Publish.objects.last()
    print(ret2.name)
    print(ret2.city)
    #如何拿到与它绑定的Book对象呢?
    print(ret2.book_set.all()) #ret2.book_set是一个queryset集合

#---------------了不起的双下划线(__)之单表条件查询----------------

#    models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1)   # 获取id大于1 且 小于10的值
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33])   # 获取id等于11、22、33的数据
#    models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33])  # not in
#
#    models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")
#    models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])   # 范围bettwen and
#
#    startswith，istartswith, endswith, iendswith,

#----------------了不起的双下划线(__)之多表条件关联查询---------------

# 正向查找(条件)

#     ret3=models.Book.objects.filter(title='Python').values('id')
#     print(ret3)#[{'id': 1}]

      #正向查找(条件)之一对多

      ret4=models.Book.objects.filter(title='Python').values('publisher__city')
      print(ret4)  #[{'publisher__city': '北京'}]

      #正向查找(条件)之多对多
      ret5=models.Book.objects.filter(title='Python').values('author__name')
      print(ret5)
      ret6=models.Book.objects.filter(author__name="alex").values('title')
      print(ret6)

      #注意
      #正向查找的publisher__city或者author__name中的publisher,author是book表中绑定的字段
      #一对多和多对多在这里用法没区别

# 反向查找(条件)

    #反向查找之一对多:
    ret8=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('name')
    print(ret8)#[{'name': '人大出版社'}]  注意,book__title中的book就是Publisher的关联表名

    ret9=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('book__authors')
    print(ret9)#[{'book__authors': 1}, {'book__authors': 2}]

    #反向查找之多对多:
    ret10=models.Author.objects.filter(book__title='Python').values('name')
    print(ret10)#[{'name': 'alex'}, {'name': 'alvin'}]

    #注意
    #正向查找的book__title中的book是表名Book
    #一对多和多对多在这里用法没区别

注意：条件查询即与对象查询对应，是指在filter，values等方法中的通过__来明确查询条件。

　　5.5.4：聚合查询和分组查询

　　（1）aggregate（*args,**kwargs）：

　　通过对QuerySet进行计算，返回一个聚合值的字段。aggregate()中每一个参数都指定一个包含在字典中的返回值。即在查询集上生成聚会。

from django.db.models import Avg,Min,Sum,Max

从整个查询集生成统计值。比如，你想要计算所有在售书的平均价钱。Django的查询语法提供了一种方式描述所有
图书的集合。

>>> Book.objects.all().aggregate(Avg('price'))
{'price__avg': 34.35}

aggregate()子句的参数描述了我们想要计算的聚合值，在这个例子中，是Book模型中price字段的平均值

aggregate()是QuerySet 的一个终止子句，意思是说，它返回一个包含一些键值对的字典。键的名称是聚合值的
标识符，值是计算出来的聚合值。键的名称是按照字段和聚合函数的名称自动生成出来的。如果你想要为聚合值指定
一个名称，可以向聚合子句提供它:
>>> Book.objects.aggregate(average_price=Avg('price'))
{'average_price': 34.35}

如果你也想知道所有图书价格的最大值和最小值，可以这样查询：
>>> Book.objects.aggregate(Avg('price'), Max('price'), Min('price'))
{'price__avg': 34.35, 'price__max': Decimal('81.20'), 'price__min': Decimal('12.99')}

（2）annotate（*args,**kwargs）：

　　可以通过计算查询结果中每一个对象多关联的对象集合，从而得出总计值（也可以是平均值或总和），即为查询集的每一项生成聚合。

　　查询alex出的书总价格

　　

　　查询各个作者出的书的总价格，这里就涉及到分组了，分组条件是authors__name

　　

　　查询各个出版社最便宜的书价是多少

　　

　　5.5.5：F查询和Q查询

　　Q查询支持的逻辑运算符：&　　|　　~　　

# F 使用查询条件的值,专门取对象中某列值的操作

    # from django.db.models import F
    # models.Tb1.objects.update(num=F('num')+1)

# Q 构建搜索条件
    from django.db.models import Q

    #1 Q对象(django.db.models.Q)可以对关键字参数进行封装，从而更好地应用多个查询
    q1=models.Book.objects.filter(Q(title__startswith='P')).all()
    print(q1)#[<Book: Python>, <Book: Perl>]

    # 2、可以组合使用&,|操作符，当一个操作符是用于两个Q的对象,它产生一个新的Q对象。
    Q(title__startswith='P') | Q(title__startswith='J')

    # 3、Q对象可以用~操作符放在前面表示否定，也可允许否定与不否定形式的组合
    Q(title__startswith='P') | ~Q(pub_date__year=2005)

    # 4、应用范围：

    # Each lookup function that takes keyword-arguments (e.g. filter(),
    #  exclude(), get()) can also be passed one or more Q objects as
    # positional (not-named) arguments. If you provide multiple Q object
    # arguments to a lookup function, the arguments will be “AND”ed
    # together. For example:

    Book.objects.get(
        Q(title__startswith='P'),
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6))
    )

    #sql:
    # SELECT * from polls WHERE question LIKE 'P%'
    #     AND (pub_date = '2005-05-02' OR pub_date = '2005-05-06')

    # import datetime
    # e=datetime.date(2005,5,6)  #2005-05-06

    # 5、Q对象可以与关键字参数查询一起使用，不过一定要把Q对象放在关键字参数查询的前面。
    # 正确：
    Book.objects.get(
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)),
        title__startswith='P')
    # 错误：
    Book.objects.get(
        question__startswith='P',
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)))

　5.5.6：性能相关

　　首先，要声明一下，连表查询性能比单表查询要低，在公司中有时候会因为性能问题而放弃使用连表，从而达到性能的提升，因为相对而言硬盘并不是很值钱~

　    我们有时候会无意中多次调用数据库造成性能下降，如

user_list = UserInfo.objects.all()

for row in user_list:
    print(row.name,row.pwd,row.blog)

　　因为user表中的blog字段是和blog表关联的，而我们在上面拿user_list的时候并没有拿到blog字段，所以每次for循环都会去数据库中取一次，这样无形中就多了很多次数据库查询（有多少条数据就调多少次数据库）

　　解决方法有三种：

　　1.select_related：主动连表查询，拿到对象集合

　　2.values：取到对应的数据

　　3.precetch_related：不主动连表，拆开去每张表里取出对应信息，可以连多张表

　　还有其他提高性能的方法：

• only：只取某一列，取哪列用哪列，否则别用
• defer：除某个字段以外都取出来，用就用取出来的字段，否则也别用