Django Framework

Django 框架

概述

掌握 Django——这款高级 Python Web 框架，旨在促进快速开发和简洁务实的设计。学习如何利用 Django 开箱即用的丰富功能，构建安全、可扩展的 Web 应用程序。

学习目标

• 使用 Django 的 MVC 模式构建全栈 Web 应用程序
• 使用 Django ORM 设计和实现数据库模型
• 实现用户身份验证和授权
• 使用 Django REST Framework 创建 RESTful API
• 将 Django 应用程序部署到生产环境

核心主题

1. Django 基础与项目结构

• Django 项目设置和配置
• 了解 MVT（Model-View-Template）模式
• URL 路由和视图
• Django 设置和环境变量
• 静态文件和媒体文件处理

代码示例：

# myapp/views.py
from django.shortcuts import render
from django.http import JsonResponse
from .models import Product

def product_list(request):
    products = Product.objects.all()
    return render(request, 'products/list.html', {'products': products})

def product_api(request):
    products = Product.objects.values('id', 'name', 'price')
    return JsonResponse(list(products), safe=False)

2. Django ORM 与数据库模型

• 模型定义和字段类型
• 关系（ForeignKey、ManyToMany、OneToOne）
• QuerySet 和数据库查询
• 迁移和架构管理
• 数据库优化（select_related、prefetch_related）

代码示例：

# models.py
from django.db import models
from django.contrib.auth.models import User

class Category(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    slug = models.SlugField(unique=True)
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

    class Meta:
        verbose_name_plural = "Categories"

    def __str__(self):
        return self.name

class Product(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=200)
    description = models.TextField()
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)
    category = models.ForeignKey(Category, on_delete=models.CASCADE)
    created_by = models.ForeignKey(User, on_delete=models.SET_NULL, null=True)
    is_active = models.BooleanField(default=True)
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    updated_at = models.DateTimeField(auto_now=True)

    def __str__(self):
        return self.name

# Efficient querying
products = Product.objects.select_related('category', 'created_by').filter(is_active=True)

3. 身份验证与授权

• 用户注册和登录
• 密码管理
• 会话管理
• 权限和组
• 自定义用户模型
• 社交身份验证

代码示例：

# views.py
from django.contrib.auth import authenticate, login, logout
from django.contrib.auth.decorators import login_required, permission_required
from django.shortcuts import redirect, render

def login_view(request):
    if request.method == 'POST':
        username = request.POST['username']
        password = request.POST['password']
        user = authenticate(request, username=username, password=password)
        if user is not None:
            login(request, user)
            return redirect('dashboard')
    return render(request, 'login.html')

@login_required
def dashboard(request):
    return render(request, 'dashboard.html')

@permission_required('products.add_product')
def add_product(request):
    # Only users with 'add_product' permission can access
    return render(request, 'products/add.html')

4. Django REST Framework

• 序列化器和验证
• ViewSet 和路由器
• 身份验证（JWT、Token）
• 权限和限流
• 分页和筛选

代码示例：

# serializers.py
from rest_framework import serializers
from .models import Product, Category

class CategorySerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Category
        fields = ['id', 'name', 'slug']

class ProductSerializer(serializers.ModelSerializer):
    category = CategorySerializer(read_only=True)
    category_id = serializers.IntegerField(write_only=True)

    class Meta:
        model = Product
        fields = ['id', 'name', 'description', 'price', 'category', 'category_id', 'created_at']

# views.py
from rest_framework import viewsets
from rest_framework.permissions import IsAuthenticatedOrReadOnly

class ProductViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Product.objects.all()
    serializer_class = ProductSerializer
    permission_classes = [IsAuthenticatedOrReadOnly]

    def get_queryset(self):
        queryset = super().get_queryset()
        category = self.request.query_params.get('category')
        if category:
            queryset = queryset.filter(category__slug=category)
        return queryset

动手实践

项目 1：博客应用程序

构建功能齐全、带有用户身份验证的博客。

要求：

• 用户注册和登录
• 创建、编辑、删除文章
• 评论系统
• 分类和标签
• 搜索功能
• 管理界面

关键技能： Django 模型、视图、表单、身份验证

项目 2：电子商务 API

为电子商务平台创建 RESTful API。

要求：

• 带有分类的商品目录
• 购物车管理
• 订单处理
• 使用 JWT 进行用户身份验证
• API 文档
• 速率限制

关键技能： Django REST Framework、序列化器、身份验证

项目 3：任务管理系统

构建协作式任务管理应用程序。

要求：

• 用户注册和团队
• 创建和分配任务
• 任务状态跟踪
• 文件附件
• 实时通知
• 基于权限的访问控制

关键技能： 复杂模型、权限、文件处理

评估标准

• 使用合理的结构搭建 Django 项目
• 设计规范化的数据库架构
• 高效实现 CRUD 操作
• 使用身份验证保护应用程序
• 遵循最佳实践构建 RESTful API
• 编写 Django 测试（单元测试和集成测试）
• 部署到生产环境

资源

官方文档

• Django 文档 - 官方文档
• Django REST Framework - DRF 文档
• Django Girls 教程 - 适合初学者

学习平台

• Django 入门 - 书籍和教程
• Two Scoops of Django - 最佳实践
• TestDriven.io - 使用 TDD 学习 Django

工具

• Django Debug Toolbar - 调试
• django-extensions - 实用工具
• Celery - 异步任务
• PostgreSQL - 推荐的数据库

后续步骤

掌握 Django 后，可以进一步探索：

• FastAPI - 现代、快速的 Web 框架
• Celery - 异步任务队列
• Docker - 用于部署的容器化技术
• AWS/Heroku - 云部署平台