创建虚拟环境

如果你在一台电脑上创建多个Python Web项目，每个项目会依赖不同版本的Python及第三方库，允许多个项目时大概率存在依赖冲突。更好的方式每个项目都有自己独立的开发环境，然后把项目所有依赖安装到隔离的环境中去，这就是虚拟环境的作用。

# virtualenv的安装
pip install virtualenv
# 创建虚拟环境
virtualenv venv1
# 激活虚拟环境
.\venv1\Scripts\activate
# 退出虚拟环境
deactivate

接下来我们要创建一个存放Django项目代码的文件夹(这里为myproject1)，cd进入myproject1后使用virtualenv venv1命令创建一个名为venv1的虚拟环境，最后使用.\venv1\Scripts\activate激活虚拟环境（注意虚拟环境名别输错了)。当你看到项目文件夹的路径前面多了(venv1)括号时，说明你已进入虚拟环境了。

Django的安装及测试

进入虚拟环境或PyCharm提供的terminal终端，输入如下命令即可安装最新Django版本。当然你还可以通过==指定所需的Django版本。

pip install django
pip install django==3.1.6 # 安装指定版本

在Linux系统的命令行或windows的CMD终端中输入python即进入Python交互环境(shell)，然后可通过查看已安装的Django版本来确定Django已安装成功。

>>> import django
>>> print(django.get_version())
3.1.6

第一个Django项目

进入myproject1的虚拟环境, 使用如下命令创建一个名为mysite的项目。

 django-admin startproject mysite

你会看到myproject1目录下增加了一个名为`mysite’的文件夹和多个文件。每个文件夹和文件的作用如下所示：

mysite/ # 根目录
    manage.py # Django命令行工具
    mysite/ # 项目配置目录
        __init__.py # 空文件，告诉python这个目录是python包
        settings.py # 项目配置文件
        urls.py # 项目所有urls声明汇总
        asgi.py # ASGI服务器的入口文件
        wsgi.py # WSGI服务器的入口文件

现在进入命令终端使用如下命令启动测试服务器：

python manage.py runserver

此时打开浏览器访问http://127.0.0.1:8000/，你将看到熟悉的火箭标志页面(图片来源于网络)，如下所示：

编写自己的首页打印请求地址

前面展示的主页是Django自带的，现在我们要开始编写自己的首页，打印出当前请求路径。不过我们首先要创建一个新的应用(app)来实现这个功能。Django的一个项目(project)是可以包含多个应用(app)。

创建新的app

使用python manage.py startapp demo命令创建一个名为demo的应用，然后把其加入项目配置文件settings.py的INSTALLED_APPS中去, 如下所示。这是你会发现mysite目录下多了demo文件夹，专门存放与应用相关的文件比如视图views.py和urls.py。

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'demo', # 注册app
]

然后编辑mysite/urls.py, 把demo应用的urls也加入到项目的urls中去，如下所示：

from django.contrib import admin
from django.urls import path, include

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('', include('demo.urls')) # 加入app对应urls
]

编写视图函数和 URL 配置

编辑demo/views.py, 新增一个名为index的视图函数。每个视图函数的第一个默认参数都必需是request, 它是一个全局变量。Django把每个用户请求封装成了request对象，它包含里当前请求的所有信息，比如请求路径request.path, 当前用户request.user以及用户通过POST提交的数据request.POST。

index视图函数通过调用HttpReponse方法打印输出当前的请求路径request.path。

# demo/views.py
from django.http import HttpResponse

def index(request):
    return HttpResponse("请求路径:{}" .format(request.path))

接下来我们要进行URL配置。新建demo/urls.py, 添加如下代码，其作用是将用户请求的地址与实际需要执行的视图函数相关联。下例中当用户在浏览器中访问index/时，Django将解析url，并调用执行views.py中的index视图函数。

# demo/urls.py

from django.urls import path
from . import views

app_name = "demo"
urlpatterns = [
    path('index/', views.index, name='index'),
]

测试访问

使用python manage.py runserver命令重新启动测试服务器，并访问http://127.0.0.1:8000/index/, 你将看到如下页面：

Django的MVT设计模式

经典的MVC设计模式及其优点

MVC即 Model-View-Controller(模型-视图-控制器) ，是经典的软件开发设计模式。

**Model (模型) **：简而言之即数据模型。模型不是数据本身（比如数据库里的数据），而是抽象的描述数据的构成和逻辑关系。通常模型包括了数据表的各个字段（比如人的年龄和出生日期）和相互关系（单对单，单对多关系等)。Web开发框架会根据模型的定义来自动生成数据表。
View (视图)：主要用于显示数据，用来展示用户可以看到的内容或提供用户可以输入或操作的界面。数据来源于哪里？当然是数据库啦。那么用户输入的数据给谁? 当然是给控制器啦。
Controller(控制器)：应用程序中处理用户交互的部分。通常控制器负责从视图读取数据，控制用户输入，并向模型发送数据（比如增加或更新数据表）。

如果把MVC比喻成一个粽子，那么View就是最外面一层的绿色玉米叶，是吃货们可以直接看到的。Controller就是中间那层熟糯米，而粽子的核心自然是最里面那一层的肉馅Model模型了。现在大家知道中学和大学数学建模的重要性了吧?

MVC最大的优点是实现了软件或网络应用开发过程中数据、业务逻辑和用户界面的分离，使软件开发更清晰，也是维护变得更容易。这与静态网页设计中使用html和css实现了内容和样式的分离是同一个道理。

Django是如何遵循MVC设计模式的?

Django的MVT设计模式由Model(模型), View(视图) 和Template(模板)三部分组成，分别对应单个app目录下的models.py, views.py和templates文件夹。它们看似与MVC设计模式不太一致，其实本质是相同的。Django的MVT设计模式与经典的MVC对应关系如下。

Django Model(模型): 这个与经典MVC模式下的模型Model差不多。
Django View(视图): 这个与MVC下的控制器Controller更像。视图不仅负责根据用户请求从数据库读取数据、指定向用户展示数据的方式(网页或json数据), 还可以指定渲染模板并处理用户提交的数据。
Django Template(模板): 这个与经典MVC模式下的视图View一致。模板用来呈现Django view传来的数据，也决定了用户界面的外观。Template里面也包含了表单，可以用来搜集用户的输入内容。

Django MVT设计模式中最重要的是视图(view), 因为它同时与模型(model)和模板(templates)进行交互。当用户发来一个请求(request)时，Django会对请求头信息进行解析，解析出用户需要访问的url地址，然后根据路由urls.py中的定义的对应关系把请求转发到相应的视图处理。视图会从数据库读取需要的数据，指定渲染模板，最后返回响应数据。这个过程如下图所示：

示例

现在我们以示例演示Django的MVT三部分是如何工作的。

新建app并注册

假如你有一个mysite项目，希望新增一个任务管理小应用，你首先要使用python manage.py startapp tasks的命令创建一个名为tasks的app，将它加入到settings.py中的INSTALLED_APP中去。

# mysite/settings.py

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

然后把tasks应用的urls添加到到项目的urls中去。

# mysite/urls.py

from django.contrib import admin
from django.urls import path, include

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('tasks/', include('tasks.urls'))
]

创建模型(M)

编辑tasks目录下models.py创建Task模型, Task模型包含里名称name和状态status两个字段。当你使用python manage.py makemigrations和python manage.py migrate命令时，Django会自动为你在数据库创建数据表(默认使用的数据库是免费的sqlite)，表名为tasks_task。

    # tasks/models.py
    
    from django.db import models
    
    class Status(models.TextChoices):
        UNSTARTED = 'u', "Not started yet"
        ONGOING = 'o', "Ongoing"
        FINISHED = 'f', "Finished"
    
    # Task模型
    class Task(models.Model):
        name = models.CharField(verbose_name="Task name", max_length=65, unique=True)
        status = models.CharField(verbose_name="Task status", max_length=1, choices=Status.choices)
    
        def __str__(self):
            return self.name

编写视图并配置路由URL(V)

接下来我们要编辑视图views.py，并新增一个视图函数 task_list, 用于展示任务清单。该视图函数从数据库读取了Task对象列表，指定了渲染模板并向模板传递了数据。

# tasks/views.py
from django.shortcuts import render
from .models import Task

# 任务清单
def task_list(request):
    # 从数据库获取Task对象列表
    tasks = Task.objects.all()
    # 指定渲染模板并向模板传递数据
    return render(request, "tasks/task_list.html", { "tasks": tasks,})

光编写视图(views.py)还不够，我们还得为写好的视图函数配置路由，这样才能将视图函数与用户的请求地址建立好对应关系。编辑或创建tasks/urls.py, 添加如下代码：

# tasks/urls.py
from django.urls import path
from . import views

# namespace
app_name = 'tasks'

urlpatterns = [
    # Retrieve task list
    path('', views.task_list, name='task_list'),
]

这样当用户访问/tasks/时，Django将调用task_list视图函数。这个视图函数将同时与数据库和模板进行交互。

编辑模板(T)

最后我们要创建task_list.html用于展示视图传来的任务列表数据。这个文件的完整路径为tasks/templates/tasks/task_list.html。至于模板为什么放这里，我们后续会专门介绍。Django还提供了自己的模板语言，包括常见的判断和循环，专门用来渲染模板。

# tasks/templates/tasks/task_list.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Task List</title>
</head>
<body>
<h3>Task List</h3>
{% for task in tasks %}
    <p>{{ forloop.counter }}. {{ task.name }} - {{ task.get_status_display }}
    </p>
{% endfor %}
</body>
</html>

当然此时如果你通过浏览器访问/tasks/, 还看不到任何内容，这是因为你的数据表里还没有任何数据。你可以通过django的admin添加或新增task_create视图实现。

小结

Django的MVT设计模式也遵循了软件设计经典的MVC设计模式。事实上我们在日常Django项目开发过程中一般也是先编写M，再编写V，最后才写T。下篇文章中我们将按MVT的顺序编写一个完整的CRUD(增删查改)小应用。

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