一.Django入门
当今的网站实际上都是富应用程序（rich application），就像成熟的桌面应用程序一样。Python提供了一组开发Web应用程序的卓越工具。在本章中，你将学习如何使用Django（http://djangoproject.com/ ）来开发一个名为“学习笔记”（Learning Log）的项目，这是一个在线日志系统，让你能够记录所学习的有关特定主题的知识。
我们将为这个项目制定规范，然后为应用程序使用的数据定义模型。我们将使用Django的管理系统来输入一些初始数据，再学习编写视图和模板，让Django能够为我们的网站创建网页。
Django是一个Web框架 ——一套用于帮助开发交互式网站的工具。Django能够响应网页请求，还能让你更轻松地读写数据库、管理用户等。
1.1 建立项目
建立项目时，首先需要以规范的方式对项目进行描述，再建立虚拟环境，以便在其中创建项目。
1.1.1 制定规范
完整的规范详细说明了项目的目标，阐述了项目的功能，并讨论了项目的外观和用户界面。与任何良好的项目规划和商业计划书一样，规范应突出重点，帮助避免项目偏离轨道。这里不会制定完整的项目规划，而只列出一些明确的目标，以突出开发的重点。我们制定的规范如下：
我们要编写一个名为“学习笔记”的Web应用程序，让用户能够记录感兴趣的主题，并在学习每个主题的过程中添加日志条目。“学习笔记”的主页对这个网站进行描述，
并邀请用户注册或登录。用户登录后，就可创建新主题、添加新条目以及阅读既有的条目。
1.1.2 建立虚拟环境
要使用Django，首先需要建立一个虚拟工作环境。虚拟环境 是系统的一个位置，你可以在其中安装包，并将其与其他Python包隔离。
为项目新建一个目录，将其命名为my_learning_log，再在终端中切换到这个目录，并创建一个虚拟环境。如果你使用的是Python 3，可使用如下命令来创建虚拟环境
代码:
python -m venv ll_env
测试记录:
C:\Users\Administrator>E:
E:\>cd E:\python\my_learning_log
E:\python\my_learning_log>python -m venv ll_env
E:\python\my_learning_log>
如报错，参考下一章节 安装virtualenv
1.1.3 安装virtualenv
安装virtualenv
C:\>pip install virtualenv
Collecting virtualenv
Downloading virtualenv-20.4.3-py2.py3-none-any.whl (7.2 MB)
|████████████████████████████████| 7.2 MB 21 kB/s
Collecting importlib-resources>=1.0
Downloading importlib_resources-5.1.2-py3-none-any.whl (25 kB)
Requirement already satisfied: six<2,>=1.9.0 in c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python36\lib\site-packages (from virtualenv) (1.12.0)
Collecting importlib-metadata>=0.12
Downloading importlib_metadata-3.10.0-py3-none-any.whl (14 kB)
Collecting distlib<1,>=0.3.1
Downloading distlib-0.3.1-py2.py3-none-any.whl (335 kB)
|████████████████████████████████| 335 kB 15 kB/s
Collecting appdirs<2,>=1.4.3
Downloading appdirs-1.4.4-py2.py3-none-any.whl (9.6 kB)
Collecting filelock<4,>=3.0.0
Downloading filelock-3.0.12-py3-none-any.whl (7.6 kB)
Requirement already satisfied: typing-extensions>=3.6.4 in c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python36\lib\site-packages (from importlib-metad
ata>=0.12->virtualenv) (3.7.2)
Collecting zipp>=0.5
Downloading zipp-3.4.1-py3-none-any.whl (5.2 kB)
Installing collected packages: zipp, importlib-resources, importlib-metadata, filelock, distlib, appdirs, virtualenv
Successfully installed appdirs-1.4.4 distlib-0.3.1 filelock-3.0.12 importlib-metadata-3.10.0 importlib-resources-5.1.2 virtualenv-20.4.3 zipp-3.4.1
1.1.4 激活虚拟环境
建立虚拟环境后，需要使用下面的命令激活它：
-- 激活虚拟环境
ll_env\Scripts\activate
-- 关闭虚拟环境
deactivate
测试记录:
E:\python\my_learning_log>ll_env\Scripts\activate
(ll_env) E:\python\my_learning_log>deactivate
E:\python\my_learning_log>
如果关闭运行虚拟环境的终端，虚拟环境也将不再处于活动状态。
1.1.5 安装Django
创建并激活虚拟环境后，就可安装Django了：
代码:
pip install Django
测试记录:
C:\Users\Administrator>E:
E:\>
E:\>cd E:\python\my_learning_log
E:\python\my_learning_log>pip install Django
Collecting Django
Downloading Django-3.1.7-py3-none-any.whl (7.8 MB)
|████████████████████████████████| 7.8 MB 1.6 MB/s
Collecting sqlparse>=0.2.2
Downloading sqlparse-0.4.1-py3-none-any.whl (42 kB)
|████████████████████████████████| 42 kB 420 kB/s
Requirement already satisfied: pytz in c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python36\lib\site-packages (from Django) (2018.7)
Collecting asgiref<4,>=3.2.10
Downloading asgiref-3.3.1-py3-none-any.whl (19 kB)
Installing collected packages: sqlparse, asgiref, Django
Successfully installed Django-3.1.7 asgiref-3.3.1 sqlparse-0.4.1
E:\python\my_learning_log>
由于我们是在虚拟环境中工作，因此在所有的系统中，安装Django的命令都相同：不需要指定标志--user ，也无需使用python -m pip install package_name 这样较长的命令。
别忘了，Django仅在虚拟环境处于活动状态时才可用。
1.1.6 在Django中创建项目
在依然处于活动的虚拟环境的情况下（ll_env包含在括号内），执行如下命令来新建一个项目
django-admin startproject my_learning_log .
dir
dir my_learning_log
测试记录:
(ll_env) E:\python\my_learning_log>django-admin startproject learning_log .
(ll_env) E:\python\my_learning_log>
(ll_env) E:\python\my_learning_log>dir
驱动器 E 中的卷是 新加卷
卷的序列号是 823D-B082
E:\python\my_learning_log 的目录
2021/04/01 15:59 <DIR> .
2021/04/01 15:59 <DIR> ..
2021/04/01 15:59 <DIR> learning_log
2021/04/01 15:51 <DIR> ll_env
2021/04/01 15:59 690 manage.py
1 个文件 690 字节
4 个目录 56,977,850,368 可用字节
(ll_env) E:\python\my_learning_log>dir learning_log
驱动器 E 中的卷是 新加卷
卷的序列号是 823D-B082
E:\python\my_learning_log\learning_log 的目录
2021/04/01 15:59 <DIR> .
2021/04/01 15:59 <DIR> ..
2021/04/01 15:59 417 asgi.py
2021/04/01 15:59 3,200 settings.py
2021/04/01 15:59 775 urls.py
2021/04/01 15:59 417 wsgi.py
2021/04/01 15:59 0 __init__.py
5 个文件 4,809 字节
2 个目录 56,977,850,368 可用字节
(ll_env) E:\python\my_learning_log>
1.1.7 创建数据库
Django将大部分与项目相关的信息都存储在数据库中，因此我们需要创建一个供Django使用的数据库。为给项目“学习笔记”创建数据库，请在处于活动虚拟环境中的情况下执行下
面的命令：
python manage.py migrate
dir
测试记录:
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py migrate
Operations to perform:
Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, sessions
Running migrations:
Applying contenttypes.0001_initial... OK
Applying auth.0001_initial... OK
Applying admin.0001_initial... OK
Applying admin.0002_logentry_remove_auto_add... OK
Applying admin.0003_logentry_add_action_flag_choices... OK
Applying contenttypes.0002_remove_content_type_name... OK
Applying auth.0002_alter_permission_name_max_length... OK
Applying auth.0003_alter_user_email_max_length... OK
Applying auth.0004_alter_user_username_opts... OK
Applying auth.0005_alter_user_last_login_null... OK
Applying auth.0006_require_contenttypes_0002... OK
Applying auth.0007_alter_validators_add_error_messages... OK
Applying auth.0008_alter_user_username_max_length... OK
Applying auth.0009_alter_user_last_name_max_length... OK
Applying auth.0010_alter_group_name_max_length... OK
Applying auth.0011_update_proxy_permissions... OK
Applying auth.0012_alter_user_first_name_max_length... OK
Applying sessions.0001_initial... OK
(ll_env) E:\python\my_learning_log>dir
驱动器 E 中的卷是 新加卷
卷的序列号是 823D-B082
E:\python\my_learning_log 的目录
2021/04/01 16:42 <DIR> .
2021/04/01 16:42 <DIR> ..
2021/04/01 16:06 <DIR> .idea
2021/04/01 16:42 131,072 db.sqlite3
2021/04/01 16:42 <DIR> learning_log
2021/04/01 16:04 <DIR> ll_env
2021/04/01 15:59 690 manage.py
2 个文件 131,762 字节
5 个目录 56,942,923,776 可用字节
(ll_env) E:\python\my_learning_log>
我们将修改数据库称为迁移 数据库。首次执行命令migrate 时，将让Django确保数据库与项目的当前状态匹配。在使用SQLite（后面将更详细地介绍）的新项目中首次执行这个命令时，Django将新建一个数据库。Django指出它将创建必要的数据库表，用于存储我们将在这个项目（Synchronize unmigrated apps，同步未迁移的应用程序 ）中使用的信息，再确保数据库结构与当前代码（Apply all migrations，应用所有的迁移 ）匹配。
我们运行了命令ls ，其输出表明Django又创建了一个文件——db.sqlite3。SQLite是一种使用单个文件的数据库，是编写简单应用程序的理想选择，因为它让你不用太关注数据库管理的问题。
1.1.8 查看项目
下面来核实Django是否正确地创建了项目。为此，可执行命令runserver ，如下所示：
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py runserver
Watching for file changes with StatReloader
Performing system checks...
System check identified no issues (0 silenced).
April 01, 2021 - 16:44:58
Django version 3.1.7, using settings 'learning_log.settings'
Starting development server at http://127.0.0.1:8000/
Quit the server with CTRL-BREAK.
Django启动一个服务器，让你能够查看系统中的项目，了解它们的工作情况。当你在浏览器中输入URL以请求网页时，该Django服务器将进行响应：生成合适的网页，并将其发送给浏览器。
Django通过检查确认正确地创建了项目；它指出了使用的Django版本以及当前使用的设置文件的名称；它指出了项目的URL。URL http://127.0.0.1:8000/表明项目将在你的计算机（即localhost）的端口8000上侦听请求。localhost是一种只处理当前系统发出的请求，而不允许其他任何人查看你正在开发的网页的服务器。
现在打开一款Web浏览器，并输入URL：http://localhost:8000/；如果这不管用，请输入http://127.0.0.1:8000/。你将看到类似于图18-1所示的页面，这个页面是Django创建的，让你知道
到目前为止一切正常。现在暂时不要关闭这个服务器。若要关闭这个服务器，按Ctrl + C即可。
1.2 创建应用程序
Django项目 由一系列应用程序组成，它们协同工作，让项目成为一个整体。我们暂时只创建一个应用程序，它将完成项目的大部分工作。
当前，在前面打开的终端窗口中应该还运行着runserver 。请再打开一个终端窗口（或标签页），并切换到manage.py所在的目录。激活该虚拟环境，再执行命令startapp ：
C:\Users\Administrator>E:
E:\>cd E:\python\my_learning_log
E:\python\my_learning_log>ll_env\Scripts\activate
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py startapp learning_logs
(ll_env) E:\python\my_learning_log>dir
驱动器 E 中的卷是 新加卷
卷的序列号是 823D-B082
E:\python\my_learning_log 的目录
2021/04/01 16:48 <DIR> .
2021/04/01 16:48 <DIR> ..
2021/04/01 16:06 <DIR> .idea
2021/04/01 16:42 131,072 db.sqlite3
2021/04/01 16:42 <DIR> learning_log
2021/04/01 16:48 <DIR> learning_logs
2021/04/01 16:04 <DIR> ll_env
2021/04/01 15:59 690 manage.py
2 个文件 131,762 字节
6 个目录 56,942,854,144 可用字节
(ll_env) E:\python\my_learning_log>dir learning_logs
驱动器 E 中的卷是 新加卷
卷的序列号是 823D-B082
E:\python\my_learning_log\learning_logs 的目录
2021/04/01 16:48 <DIR> .
2021/04/01 16:48 <DIR> ..
2021/04/01 16:48 66 admin.py
2021/04/01 16:48 105 apps.py
2021/04/01 16:48 <DIR> migrations
2021/04/01 16:48 60 models.py
2021/04/01 16:48 63 tests.py
2021/04/01 16:48 66 views.py
2021/04/01 16:48 0 __init__.py
6 个文件 360 字节
3 个目录 56,942,854,144 可用字节
(ll_env) E:\python\my_learning_log>
命令startapp appname 让Django建立创建应用程序所需的基础设施。如果现在查看项目目录，将看到其中新增了一个文件夹learning_logs。打开这个文件夹，看看Django都创建了什么。其中最重要的文件是models.py、admin.py和views.py。我们将使用models.py来定义我们要在应用程序中管理的数据。admin.py和views.py将在稍后介绍。
1.2.1 定义模型
我们来想想涉及的数据。每位用户都需要在学习笔记中创建很多主题。用户输入的每个条目都与特定主题相关联，这些条目将以文本的方式显示。我们还需要存储每个条目的时间戳，以便能够告诉用户各个条目都是什么时候创建的。
打开文件models.py，看看它当前包含哪些内容：
models.py
from django.db import models
# Create your models here.
这为我们导入了模块models，还让我们创建自己的模型。模型告诉Django如何处理应用程序中存储的数据。在代码层面，模型就是一个类，就像前面讨论的每个类一样，包含属性和方法。下面是表示用户将要存储的主题的模型：
models.py
from django.db import models
class Topic(models.Model):
""" 用户学习的主题 """
text = models.CharField(max_length=200)
date_added = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
def __str__(self):
""" 返回模型的字符串表示 """
return self.text
我们创建了一个名为Topic 的类，它继承了Model ——Django中一个定义了模型基本功能的类。Topic 类只有两个属性：text 和date_added 。
属性text是一个CharField——由字符或文本组成的数据。需要存储少量的文本，如名称、标题或城市时，可使用CharField 。定义CharField 属性时，必须告诉Django该在数据库中预留多少空间。在这里，我们将max_length 设置成了200（即200个字符），这对存储大多数主题名来说足够了。
属性date_added 是一个DateTimeField ——记录日期和时间的数据。我们传递了实参auto_add_now=True ，每当用户创建新主题时，这都让Django将这个属性自动设置成当前日期和时间。
1.2.2 激活模型
要使用模型，必须让Django将应用程序包含到项目中。为此，打开settings.py（它位于目录my_learning_log/learning_log中），你将看到一个这样的片段，即告诉Django哪些应用程序安装在项目中：
settings.py
--snip--
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
]
--snip--
这是一个元组，告诉Django项目是由哪些应用程序组成的。请将INSTALLED_APPS 修改成下面这样，将前面的应用程序添加到这个元组中：
--snip--
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
# 我的应用程序
'learning_logs'
]
--snip--
通过将应用程序编组，在项目不断增大，包含更多的应用程序时，有助于对应用程序进行跟踪。这里新建了一个名为My apps的片段，当前它只包含应用程序learning_logs。
接下来，需要让Django修改数据库，使其能够存储与模型Topic 相关的信息。为此，在终端窗口中执行下面的命令：
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py makemigrations learning_logs
Migrations for 'learning_logs':
learning_logs\migrations\0001_initial.py
- Create model Topic
(ll_env) E:\python\my_learning_log>
命令makemigrations 让Django确定该如何修改数据库，使其能够存储与我们定义的新模型相关联的数据。输出表明Django创建了一个名为0001_initial.py的迁移文件，这个文件将在数据库中为模型Topic 创建一个表。
下面来应用这种迁移，让Django替我们修改数据库：
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py migrate
Operations to perform:
Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, learning_logs, sessions
Running migrations:
Applying learning_logs.0001_initial... OK
(ll_env) E:\python\my_learning_log>
这个命令的大部分输出都与我们首次执行命令migrate的输出相同。我们需要检查输出行，在这里，Django确认为learning_logs 应用迁移时一切正常（OK ）。
每当需要修改“学习笔记”管理的数据时，都采取如下三个步骤：修改models.py；对learning_logs 调用makemigrations ；让Django迁移项目。
1.2.3 Django管理网站
为应用程序定义模型时，Django提供的管理网站（admin site）让你能够轻松地处理模型。网站的管理员可使用管理网站，但普通用户不能使用。在本节中，我们将建立管理网站，并通过它使用模型Topic 来添加一些主题。
1. 创建超级用户
Django允许你创建具备所有权限的用户——超级用户。权限决定了用户可执行的操作。最严格的权限设置只允许用户阅读网站的公开信息；注册了的用户通常可阅读自己的私有数据，还可查看一些只有会员才能查看的信息。为有效地管理Web应用程序，网站所有者通常需要访问网站存储的所有信息。优秀的管理员会小心对待用户的敏感信息，因为用户对其访问的应用程序有极大的信任。
为在Django中创建超级用户，请执行下面的命令并按提示做：
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py createsuperuser
Username (leave blank to use 'administrator'): ll_admin
Email address:
Password:
Password (again):
This password is too short. It must contain at least 8 characters.
This password is too common.
Bypass password validation and create user anyway? [y/N]: y
Superuser created successfully.
(ll_env) E:\python\my_learning_log>
你执行命令createsuperuser 时，Django提示你输入超级用户的用户名。这里我们输入的是ll_admin，但你可以输入任何用户名，比如电子邮件地址，也可让这个字段为空。你需要输入密码两次。
2. 向管理网站注册模型
Django自动在管理网站中添加了一些模型，如User 和Group ，但对于我们创建的模型，必须手工进行注册。
我们创建应用程序learning_logs 时，Django在models.py所在的目录中创建了一个名为admin.py的文件：
admin.py
from django.contrib import admin
# Register your models here.
为向管理网站注册Topic ，请输入下面的代码：
from django.contrib import admin
from learning_logs.models import Topic
admin.site.register(Topic)
这些代码导入我们要注册的模型Topic ，再使用admin.site.register() 让Django通过管理网站管理我们的模型。
现在，使用超级用户账户访问管理网站：访问http://localhost:8000/admin/ ，并输入你刚创建的超级用户的用户名和密码。这个网页让你能够添加和修改用户和用户组，还可以管理与刚才定义的模型Topic 相关的数据。
3. 添加主题
向管理网站注册Topic 后，我们来添加第一个主题。为此，单击Topics进入主题网页，它几乎是空的，这是因为我们还没有添加任何主题。单击Add，你将看到一个用于添加新主题的表单。在第一个方框中输入Chess ，再单击Save，这将返回到主题管理页面，其中包含刚创建的主题
下面再创建一个主题，以便有更多的数据可供使用。再次单击Add，并创建另一个主题Rock Climbing 。当你单击Save时，将重新回到主题管理页面，其中包含主题Chess和Rock Climbing。
1.2.4 定义模型Entry
要记录学到的国际象棋和攀岩知识，需要为用户可在学习笔记中添加的条目定义模型。每个条目都与特定主题相关联，这种关系被称为多对一关系，即多个条目可关联到同一个
主题。
下面是模型Entry 的代码：
models.py
from django.db import models
class Topic(models.Model):
""" 用户学习的主题 """
text = models.CharField(max_length=200)
date_added = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
def __str__(self):
""" 返回模型的字符串表示 """
return self.text
class Entry(models.Model):
""" 学到的有关某个主题的具体知识 """
topic = models.ForeignKey(Topic, on_delete=models.DO_NOTHING)
text = models.TextField()
date_added = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
class Meta:
verbose_name_plural = 'entries'
def __str__(self):
""" 返回模型的字符串表示 """
return self.text[:50] + "..."
像Topic 一样，Entry 也继承了Django基类Model 。第一个属性topic 是一个ForeignKey 实例。外键是一个数据库术语，它引用了数据库中的另一条记录；这些代码将每个条目关联到特定的主题。每个主题创建时，都给它分配了一个键（或ID）。需要在两项数据之间建立联系时，Django使用与每项信息相关联的键。稍后我们将根据这些联系获取与特定主题相关联的所有条目。
接下来是属性text ，它是一个TextField 实例。这种字段不需要长度限制，因为我们不想限制条目的长度。属性date_added 让我们能够按创建顺序呈现条目，并在每个条目旁边放置时间戳。
我们在Entry 类中嵌套了Meta 类。Meta 存储用于管理模型的额外信息，在这里，它让我们能够设置一个特殊属性，让Django在需要时使用Entries 来表示多个条目。如果没有这个类， Django将使用Entrys来表示多个条目。最后，方法str() 告诉Django，呈现条目时应显示哪些信息。由于条目包含的文本可能很长，我们让Django只显示text 的前50个字符。我们还添加了一个省略号，指出显示的并非整个条目。
1.2.5 迁移模型Entry
由于我们添加了一个新模型，因此需要再次迁移数据库。你将慢慢地对这个过程了如指掌：修改models.py，执行命令python manage.py makemigrations app_name ，
再执行命令python manage.py migrate 。
下面来迁移数据库并查看输出：
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py makemigrations learning_logs
Migrations for 'learning_logs':
learning_logs\migrations\0002_entry.py
- Create model Entry
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py migrate
Operations to perform:
Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, learning_logs, sessions
Running migrations:
Applying learning_logs.0002_entry... OK
(ll_env) E:\python\my_learning_log>
生成了一个新的迁移文件——0002_entry.py，它告诉Django如何修改数据库，使其能够存储与模型Entry 相关的信息。执行命令migrate ，我们发现Django应用了这种迁移且一切顺利。
1.2.6 向管理网站注册Entry
我们还需要注册模型Entry 。为此，需要将admin.py修改成类似于下面这样：
admin.py
from django.contrib import admin
from learning_logs.models import Topic, Entry
admin.site.register(Topic)
admin.site.register(Entry)
返回到http://localhost/admin/ ，你将看到learning_logs下列出了Entries。单击Entries的Add链接，或者单击Entries再选择Add entry。你将看到一个下拉列表，让你能够选择要为哪个主题创建条目，还有一个用于输入条目的文本框。从下拉列表中选择Chess，并添加一个条目。下面是我添加的第一个条目。
The opening is the first part of the game, roughly the first ten moves or so. In the opening, it's a good idea to do three things— bring out your bishops and knights, try to control the center of the board, and castle your king.（国际象棋的第一个阶段是开局，大致是前10步左右。在开局阶段，最好做三件事情：将象和马调出来；努力控制棋盘的中间区域；用车将王护住。）
Of course, these are just guidelines. It will be important to learn when to follow these guidelines and when to disregard these suggestions.（当然，这些只是指导原则。学习什么情况下遵守这些原则、什么情况下不用遵守很重要。）
当你单击Save时，将返回到主条目管理页面。在这里，你将发现使用text[:50] 作为条目的字符串表示的好处：管理界面中，只显示了条目的开头部分而不是其所有文本，这使得管理多个条目容易得多。
再来创建一个国际象棋条目，并创建一个攀岩条目，以提供一些初始数据。下面是第二个国际象棋条目。
In the opening phase of the game, it's important to bring out your bishops and knights. These pieces are powerful and maneuverable enough to play a significant role in the beginning moves of a
game.（在国际象棋的开局阶段，将象和马调出来很重要。这些棋子威力大，机动性强，在开局阶段扮演着重要角色。）
下面是第一个攀岩条目：
One of the most important concepts in climbing is to keep your weight on your feet as much as possible. There's a myth that climbers can hang all day on their arms. In reality, good climbers have
practiced specific ways of keeping their weight over their feet whenever possible.（最重要的攀岩概念之一是尽可能让双脚承受体重。有谬误认为攀岩者能依靠手臂的力量坚持一整天。实际上，优秀的攀岩者都经过专门训练，能够尽可能让双脚承受体重。）
继续往下开发“学习笔记”时，这三个条目可为我们提供使用的数据。
1.2.7 Django shell
输入一些数据后，就可通过交互式终端会话以编程方式查看这些数据了。这种交互式环境称为Django shell，是测试项目和排除其故障的理想之地。下面是一个交互式shell会话示例：
(ll_env) E:\python\my_learning_log>python manage.py shell
Python 3.6.3 (v3.6.3:2c5fed8, Oct 3 2017, 18:11:49) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
(InteractiveConsole)
>>>
>>> from learning_logs.models import Topic
>>> Topic.objects.all()
<QuerySet [<Topic: Chess>, <Topic: Rock Climbing>]>
>>>
在活动的虚拟环境中执行时，命令python manage.py shell 启动一个Python解释器，可使用它来探索存储在项目数据库中的数据。在这里，我们导入了模块learning_logs.models 中的模型Topic ，然后使用方法Topic.objects.all() 来获取模型Topic 的所有实例；它返回的是一个列表，称为查询集（queryset）。
我们可以像遍历列表一样遍历查询集。下面演示了如何查看分配给每个主题对象的ID：
>>> topics = Topic.objects.all()
>>> for topic in topics:
... print(topic.id, topic)
...
1 Chess
2 Rock Climbing
>>>
>>>
我们将返回的查询集存储在topics 中，然后打印每个主题的id 属性和字符串表示。从输出可知，主题Chess的ID为1，而Rock Climbing的ID为2。
知道对象的ID后，就可获取该对象并查看其任何属性。下面来看看主题Chess的属性text 和date_added 的值：
>>> t = Topic.objects.get(id=1)
>>> t.text
'Chess'
>>> t.date_added
datetime.datetime(2021, 4, 1, 9, 21, 41, 378000, tzinfo=<UTC>)
>>>
我们还可以查看与主题相关联的条目。前面我们给模型Entry 定义了属性topic ，这是一个ForeignKey ，将条目与主题关联起来。利用这种关联，Django能够获取与特定主题相关联的所有条目，如下所示：
>>> t.entry_set.all()
<QuerySet [<Entry: The opening is the first part of the game, roughly...>, <Entry: In the opening phase of the game, it's important t...>]>
>>>
为通过外键关系获取数据，可使用相关模型的小写名称、下划线和单词set。例如，假设你有模型Pizza 和Topping ，而Topping通过一个外键关联到Pizza ；如果你有一个名为my_pizza 的对象，表示一张比萨，就可使用代码my_pizza.topping_set.all() 来获取这张比萨的所有配料。
编写用户可请求的网页时，我们将使用这种语法。确认代码能获取所需的数据时，shell很有帮助。如果代码在shell中的行为符合预期，那么它们在项目文件中也能正确地工作。如果代码引发了错误或获取的数据不符合预期，那么在简单的shell环境中排除故障要比在生成网页的文件中排除故障容易得多。我们不会太多地使用shell，但应继续使用它来熟悉对存储在项目中的数据进行访问的Django语法。
1.3 创建网页：学习笔记主页
使用Django创建网页的过程通常分三个阶段：定义URL、编写视图和编写模板。首先，你必须定义URL模式。URL模式描述了URL是如何设计的，让Django知道如何将浏览器请求与网站URL匹配，以确定返回哪个网页。
每个URL都被映射到特定的视图 ——视图函数获取并处理网页所需的数据。视图函数通常调用一个模板，后者生成浏览器能够理解的网页。为明白其中的工作原理，我们来创建学习笔记的主页。我们将定义该主页的URL、编写其视图函数并创建一个简单的模板。
鉴于我们只是要确保“学习笔记”按要求的那样工作，我们将暂时让这个网页尽可能简单。Web应用程序能够正常运行后，设置样式可使其更有趣，但中看不中用的应用程序毫无意义。就目前而言，主页只显示标题和简单的描述。
1.3.1 映射URL
用户通过在浏览器中输入URL以及单击链接来请求网页，因此我们需要确定项目需要哪些URL。主页的URL最重要，它是用户用来访问项目的基础URL。当前，基础URL（http://localhost:8000/）返回默认的Django网站，让我们知道正确地建立了项目。我们将修改这一点，将这个基础URL映射到“学习笔记”的主页。
打开项目主文件夹learning_log中的文件urls.py，你将看到如下代码：
urls.py
from django.contrib import admin
from django.urls import path
urlpatterns = [
path('admin/', admin.site.urls),
]
前两行导入了为项目和管理网站管理URL的函数和模块。这个文件的主体定义了变量urlpatterns 。在这个针对整个项目的urls.py文件中，变量urlpatterns 包含项目中的应用程序的URL。代码包含模块admin.site.urls ，该模块定义了可在管理网站中请求的所有URL。
我们需要包含learning_logs的URL：
from django.conf.urls import include, url
from django.contrib import admin
urlpatterns = [
url(r'^admin/', admin.site.urls),
url(r'', include(('learning_logs.urls', "learning_logs"), namespace="learning_logs")),
]
我们添加了一行代码来包含模块learning_logs.urls 。这行代码包含实参namespace ，让我们能够将learning_logs 的URL同项目中的其他URL区分开来，这在项目开始扩展时很有帮助。
默认的urls.py包含在文件夹learning_log中，现在我们需要在文件夹learning_logs中创建另一个urls.py文件：
""" 定义learning_logs的URL模式 """
from django.conf.urls import url
from . import views
urlpatterns = [
# 主页
url(r'^$', views.index, name='index'),
]
为弄清楚当前位于哪个urls.py文件中，我们在这个文件开头添加了一个文档字符串。接下来，我们导入了函数url ，因为我们需要使用它来将URL映射到视图。
我们还导入了模块views ，其中的句点让Python从当前的urls.py模块所在的文件夹中导入视图。在这个模块中，变量urlpatterns 是一个列表，包含可在应用程序learning_logs 中请求的网页。
实际的URL模式是一个对函数url() 的调用，这个函数接受三个实参。第一个是一个正则表达式。Django在urlpatterns 中查找与请求的URL字符串匹配的正则表达式，因此正则表达式定义了Django可查找的模式。
我们来看看正则表达式r'^$' 。其中的r 让Python将接下来的字符串视为原始字符串，而引号告诉Python正则表达式始于和终于何处。脱字符（^ ）让Python查看字符串的开头，而美元符号让Python查看字符串的末尾。总体而言，这个正则表达式让Python查找开头和末尾之间没有任何东西的URL。Python忽略项目的基础URL（http://localhost:8000/），因此这个正则表达式与基础URL匹配。其他URL都与这个正则表达式不匹配。如果请求的URL不与任何URL模式匹配，Django将返回一个错误页面。
url() 的第二个实参指定了要调用的视图函数。请求的URL与前述正则表达式匹配时，Django将调用views.index （这个视图函数将在下一节编写）。第三个实参将这个URL模式的名称指定为index，让我们能够在代码的其他地方引用它。每当需要提供到这个主页的链接时，我们都将使用这个名称，而不编写URL。
1.3.2 编写视图
视图函数接受请求中的信息，准备好生成网页所需的数据，再将这些数据发送给浏览器——这通常是使用定义了网页是什么样的模板实现的。
learning_logs中的文件views.py是你执行命令python manage.py startapp 时自动生成的，当前其内容如下：
views.py
from django.shortcuts import render
# 在这里创建视图
当前，这个文件只导入了函数render() ，它根据视图提供的数据渲染响应。下面的代码演示了该如何为主页编写视图：
from django.shortcuts import render
def index(request):
""" 学习笔记的主页 """
return render(request, 'learning_logs/index.html')
URL请求与我们刚才定义的模式匹配时，Django将在文件views.py中查找函数index() ，再将请求对象传递给这个视图函数。在这里，我们不需要处理任何数据，因此这个函数只包含调用render() 的代码。这里向函数render() 提供了两个实参：原始请求对象以及一个可用于创建网页的模板。下面来编写这个模板。
1.3.3 编写模板
模板定义了网页的结构。模板指定了网页是什么样的，而每当网页被请求时，Django将填入相关的数据。模板让你能够访问视图提供的任何数据。我们的主页视图没有提供任何数据，因此相应的模板非常简单。
在文件夹learning_logs中新建一个文件夹，并将其命名为templates。在文件夹templates中，再新建一个文件夹，并将其命名为learning_logs。这好像有点多余（我们在文件夹learning_logs中创建了文件夹templates，又在这个文件夹中创建了文件夹learning_logs），但建立了Django能够明确解读的结构，即便项目很大，包含很多应用程序亦如此。在最里面的文件夹learning_logs中，新建一个文件，并将其命名为index.html，再在这个文件中编写如下代码：
index.html
<p>Learing Log</p>
<p>Learning Log helps you keep track of your learning, for any topic you're
learning about.</p>
这个文件非常简单。对于不熟悉HTML的读者，这里解释一下：标签<p></p> 标识段落；标签<p> 指出了段落的开头位置，而标签</p> 指出了段落的结束位置。这里定义了两个段落：第一个充当标题，第二个阐述了用户可使用“学习笔记”来做什么。
现在，如果你请求这个项目的基础URL——http://localhost:8000/，将看到刚才创建的网页，而不是默认的Django网页。Django接受请求的URL，发现该URL与模式r'^$' 匹配，因此调用函数views.index() ，这将使用index.html包含的模板来渲染网页，结果如下图所示:
创建网页的过程看起来可能很复杂，但将URL、视图和模板分离的效果实际上很好。这让我们能够分别考虑项目的不同方面，且在项目很大时，让各个参与者可专注于其最擅长的方面。例如，数据库专家可专注于模型，程序员可专注于视图代码，而Web设计人员可专注于模板。
1.4 创建其他网页
制定创建网页的流程后，可以开始扩充“学习笔记”项目了。我们将创建两个显示数据的网页，其中一个列出所有的主题，另一个显示特定主题的所有条目。对于每个网页，我们都将指定URL模式，编写一个视图函数，并编写一个模板。但这样做之前，我们先创建一个父模板，项目中的其他模板都将继承它。
1.4.1 模板继承
创建网站时，几乎都有一些所有网页都将包含的元素。在这种情况下，可编写一个包含通用元素的父模板，并让每个网页都继承这个模板，而不必在每个网页中重复定义这些通用元素。这种方法能让你专注于开发每个网页的独特方面，还能让修改项目的整体外观容易得多。
1. 父模板
我们首先来创建一个名为base.html的模板，并将其存储在index.html所在的目录中。这个文件包含所有页面都有的元素；其他的模板都继承base.html。当前，所有页面都包含的元素只有顶端的标题。我们将在每个页面中包含这个模板，因此我们将这个标题设置为到主页的链接：
base.html
<p>
<a href="{% url 'learning_logs:index' %}">Learning Log </a>
</p>
{% block content %}{% endblock content %}
这个文件的第一部分创建一个包含项目名的段落，该段落也是一个到主页的链接。为创建链接，我们使用了一个模板标签 ，它是用大括号和百分号（{% %} ）表示的。模板标签是一小段代码，生成要在网页中显示的信息。在这个实例中，模板标签{% url 'learning_logs:index' %} 生成一个URL，该URL与learning_logs/urls.py中定义的名为index 的URL模式匹配。在这个示例中，learning_logs 是一个命名空间 ，而index 是该命名空间中一个名称独特的URL模式。
在简单的HTML页面中，链接是使用锚 标签定义的：
<a href="link_url">link text</a>
让模板标签来生成URL，可让链接保持最新容易得多。要修改项目中的URL，只需修改urls.py中的URL模式，这样网页被请求时，Django将自动插入修改后的URL。在我们的项目中，每个网页都将继承base.html，因此从现在开始，每个网页都包含到主页的链接。
我们插入了一对块标签。这个块名为content ，是一个占位符，其中包含的信息将由子模板指定。
子模板并非必须定义父模板中的每个块，因此在父模板中，可使用任意多个块来预留空间，而子模板可根据需要定义相应数量的块。
2. 子模板
现在需要重新编写index.html，使其继承base.html，如下所示：
index.html
{% extends "learning_logs/base.html" %}
{% block content %}
<p>Learning Log helps you keep track of your learning, for any topic you're
learning about.</p>
{% endblock content %}
如果将这些代码与原来的index.html进行比较，可发现我们将标题Learning Log替换成了从父模板那里继承的代码。子模板的第一行必须包含标签{% extends %} ，让Django知道它继承了哪个父模板。文件base.html位于文件夹learning_logs中，因此父模板路径中包含learning_logs。这行代码导入模板base.html的所有内容，让index.html能够指定要在content 块预留的空间中添加的内容。
我们插入了一个名为content 的{% block %} 标签，以定义content 块。不是从父模板继承的内容都包含在content 块中，在这里是一个描述项目“学习笔记”的段落。我们使用标签{% endblock content %} 指出了内容定义的结束位置。模板继承的优点开始显现出来了：在子模板中，只需包含当前网页特有的内容。这不仅简化了每个模板，还使得网站修改起来容易得多。要修改很多网页都包含的元素，只需在父模板中修改该元素，你所做的修改将传导到继承该父模板的每个页面。在包含数十乃至数百个网页的项目中，这种结构使得网站改进起来容易而且快捷得多。
1.4.2 显示所有主题的页面
有了高效的网页创建方法，就能专注于另外两个网页了：显示全部主题的网页以及显示特定主题中条目的网页。所有主题页面显示用户创建的所有主题，它是第一个需要使用数据的网页。
1. URL模式
首先，我们来定义显示所有主题的页面的URL。通常，使用一个简单的URL片段来指出网页显示的信息；我们将使用单词topics，因此URL http://localhost:8000/topics/将返回显示所有主题的页面。下面演示了该如何修改learning_logs/urls.py：
urls.py
""" 定义learning_logs的URL模式 """
from django.conf.urls import url
from . import views
urlpatterns = [
# 主页
url(r'^$', views.index, name='index'),
# 显示所有的主题
url(r'^topics/$', views.topics, name='topics'),
]
我们只是在用于主页URL的正则表达式中添加了topics/。Django检查请求的URL时，这个模式与这样的URL匹配：基础URL后面跟着topics 。可以在末尾包含斜杠，也可以省略它，但单词topics 后面不能有任何东西，否则就与该模式不匹配。其URL与该模式匹配的请求都将交给views.py中的函数topics() 进行处理。
2. 视图
函数topics() 需要从数据库中获取一些数据，并将其发送给模板。我们需要在views.py中添加的代码如下：
views.py
from django.shortcuts import render
from .models import Topic
def index(request):
""" 学习笔记的主页 """
return render(request, 'learning_logs/index.html')
def topics(request):
""" 显示所有主题 """
topics = Topic.objects.order_by('date_added')
context = {'topics': topics}
return render(request, 'learning_logs/topics.html', context)
我们首先导入了与所需数据相关联的模型。函数topics() 包含一个形参：Django从服务器那里收到的request 对象。我们查询数据库——请求提供Topic 对象，并按属性date_added 对它们进行排序。我们将返回的查询集存储在topics 中。
我们定义了一个将要发送给模板的上下文。上下文是一个字典，其中的键是我们将在模板中用来访问数据的名称，而值是我们要发送给模板的数据。在这里，只有一个键—值对，它包含我们将在网页中显示的一组主题。创建使用数据的网页时，除对象request 和模板的路径外，我们还将变量context 传递给render() 。
3. 模板
显示所有主题的页面的模板接受字典context ，以便能够使用topics() 提供的数据。请创建一个文件，将其命名为topics.html，并存储到index.html所在的目录中。下面演示了如何在这个模板中显示主题：
topics.html
{% extends "learning_logs/base.html" %}
{% block content %}
<p>Topics</p>
<ul>
{% for topic in topics %}
<li>{{ topic }}</li>
{% empty %}
<li>No topics have been added yes.</li>
{% endfor %}
</ul>
{% endblock content %}
就像模板index.html一样，我们首先使用标签{% extends %} 来继承base.html，再开始定义content 块。这个网页的主体是一个项目列表，其中列出了用户输入的主题。在标准HTML中，项目列表被称为无序列表，用标签<ul></ul> 表示。我们使用了一个相当于for 循环的模板标签，它遍历字典context 中的列表topics 。模板中使用的代码与Python代码存在一些重要差别：Python使用缩进来指出哪些代码行是for 循环的组成部分，而在模板中，每个for 循环都必须使用{% endfor %} 标签来显式地指出其结束位置。因此在模板中，循环类似于下面这样：
{% for item in list %}
do something with each item
{% endfor %}
在循环中，我们要将每个主题转换为一个项目列表项。要在模板中打印变量，需要将变量名用双花括号括起来。每次循环时，代码{{ topic }} 都被替换为topic 的当前值。这些花括号不会出现在网页中，它们只是用于告诉Django我们使用了一个模板变量。HTML标签<li></li> 表示一个项目列表项，在标签对<ul></ul> 内部，位于标签<li> 和</li> 之间的内容都是一个项目列表项。
我们使用了模板标签{% empty %} ，它告诉Django在列表topics 为空时该怎么办：这里是打印一条消息，告诉用户还没有添加任何主题。最后两行分别结束for 循环和项目列表。
现在需要修改父模板，使其包含到显示所有主题的页面的链接：
base.html
<p>
<a href="{% url 'learning_logs:index' %}">Learning Log </a> -
<a href="{% url 'learning_logs:topics' %}">Topics </a>
</p>
{% block content %}{% endblock content %}
我们在到主页的链接后面添加了一个连字符，然后添加了一个到显示所有主题的页面的链接——使用的也是模板标签url 。这一行让Django生成一个链接，它与learning_logs/ urls.py中名为topics 的URL模式匹配。
现在如果你刷新浏览器中的主页，将看到链接Topics。单击这个链接，将看到类似于下图所示.
1.4.3 显示特定主题的页面
接下来，我们需要创建一个专注于特定主题的页面——显示该主题的名称及该主题的所有条目。同样，我们将定义一个新的URL模式，编写一个视图并创建一个模板。我们还将修改显示所有主题的网页，让每个项目列表项都是一个链接，单击它将显示相应主题的所有条目。
1. URL模式
显示特定主题的页面的URL模式与前面的所有URL模式都稍有不同，因为它将使用主题的id 属性来指出请求的是哪个主题。例如，如果用户要查看主题Chess（其id 为1）的详细页面，URL将为http://localhost:8000/topics/1/。下面是与这个URL匹配的模式，它包含在learning_logs/urls.py中：
urls.py
""" 定义learning_logs的URL模式 """
from django.conf.urls import url
from . import views
urlpatterns = [
# 主页
url(r'^$', views.index, name='index'),
# 显示所有的主题
url(r'^topics/$', views.topics, name='topics'),
# 特定主题的详细页面
url(r'^topics/(?P<topic_id>\d+)/$', views.topic, name='topic')
]
我们来详细研究这个URL模式中的正则表达式——r'^topics/(?P<topic_id>\d+)/$' 。r 让Django将这个字符串视为原始字符串，并指出正则表达式包含在引号内。这个表达式的第二部分（/(?P<topic_id>\d+)/ ）与包含在两个斜杠内的整数匹配，并将这个整数存储在一个名为topic_id 的实参中。这部分表达式两边的括号捕获URL中的值；?P<topic_id> 将匹配的值存储到topic_id 中；而表达式\d+ 与包含在两个斜杆内的任何数字都匹配，不管这个数字为多少位。
发现URL与这个模式匹配时，Django将调用视图函数topic() ，并将存储在topic_id 中的值作为实参传递给它。在这个函数中，我们将使用topic_id 的值来获取相应的主题。
2. 视图
函数topic() 需要从数据库中获取指定的主题以及与之相关联的所有条目，如下所示：
views.py
from django.shortcuts import render
from .models import Topic
def index(request):
""" 学习笔记的主页 """
return render(request, 'learning_logs/index.html')
def topics(request):
""" 显示所有主题 """
topics = Topic.objects.order_by('date_added')
context = {'topics': topics}
return render(request, 'learning_logs/topics.html', context)
def topic(request, topic_id):
"""显示单个主题及其所有的条目"""
topic = Topic.objects.get(id=topic_id)
entries = topic.entry_set.order_by('-date_added')
context = {'topic': topic, 'entries': entries}
return render(request, 'learning_logs/topic.html', context)
这是第一个除request 对象外还包含另一个形参的视图函数。这个函数接受正则表达式(?P<topic_id>\d+) 捕获的值，并将其存储到topic_id 中。我们使用get() 来获取指定的主题，就像前面在Django shell中所做的那样。我们获取与该主题相关联的条目，并将它们按date_added 排序：date_added 前面的减号指定按降序排列，即先显示最近的条目。我们将主题和条目都存储在字典context 中，再将这个字典发送给模板topic.html。
3. 模板
这个模板需要显示主题的名称和条目的内容；如果当前主题不包含任何条目，我们还需向用户指出这一点：
topic.html
{% extends "learning_logs/base.html" %}
{% block content %}
<p>Topic: {{ topic }}</p>
<p>Entries:</p>
<ul>
{% for entry in entries %}
<li>
<p>{{ entry.date_added|date:'M d, Y H:i' }}</p>
<p>{{ entry.text|linebreaks }}</p>
</li>
{% empty %}
<li>
There are no entries for this topic yes.
</li>
{% endfor %}
</ul>
{% endblock content %}
像这个项目的其他页面一样，这里也继承了base.html。接下来，我们显示当前的主题，它存储在模板变量{{ topic }} 中。为什么可以使用变量topic 呢？因为它包含在字典context 中。接下来，我们开始定义一个显示每个条目的项目列表，并像前面显示所有主题一样遍历条目。
每个项目列表项都将列出两项信息：条目的时间戳和完整的文本。为列出时间戳，我们显示属性date_added 的值。在Django模板中，竖线（| ）表示模板过滤器——对模板变量的值进行修改的函数。过滤器date: 'M d, Y H:i' 以这样的格式显示时间戳：January 1, 2015 23:00。接下来的一行显示text 的完整值，而不仅仅是entry 的前50个字符。过滤器linebreaks 将包含换行符的长条目转换为浏览器能够理解的格式，以免显示为一个不间断的文本块。我们使用模板标签{% empty %} 打
印一条消息，告诉用户当前主题还没有条目。
4. 将显示所有主题的页面中的每个主题都设置为链接
在浏览器中查看显示特定主题的页面前，我们需要修改模板topics.html，让每个主题都链接到相应的网页，如下所示：
topics.html
{% extends "learning_logs/base.html" %}
{% block content %}
<p>Topics</p>
<ul>
{% for topic in topics %}
<li>
<a href="{% url 'learning_logs:topic' topic.id %}">{{ topic }}</a>
</li>
{% empty %}
<li>No topics have been added yes.</li>
{% endfor %}
</ul>
{% endblock content %}
我们使用模板标签url 根据learning_logs中名为topic 的URL模式来生成合适的链接。这个URL模式要求提供实参topic_id ，因此我们在模板标签url 中添加了属性topic.id。现在，主题列表中的每个主题都是一个链接，链接到显示相应主题的页面，如http://localhost:8000/topics/1/。
如果你刷新显示所有主题的页面，再单击其中的一个主题，将看到类似于下图的页面。
参考
1.Python编程:从入门到实践
