从零创建一个 Django 项目

news2024/12/24 16:41:10

1. 准备环境

在开始之前，确保你的开发环境满足以下要求：

  • 安装了 Python (推荐 3.8 或更高版本)。
  • 安装 pip 包管理工具。
  • 如果要使用 MySQL 或 PostgreSQL，确保对应的数据库已安装。

创建虚拟环境

在项目目录中创建并激活虚拟环境，保证项目依赖隔离：

# 创建虚拟环境
python -m venv env

# 激活虚拟环境
# Windows
env\Scripts\activate
# Linux/Mac
source env/bin/activate

2. 安装 Django 和数据库驱动

在激活的虚拟环境中安装 Django：

pip install django

如果使用 MySQL 或 PostgreSQL，还需要安装相应的驱动：

  • MySQL: 安装 mysqlclient:
    pip install mysqlclient
  • PostgreSQL: 安装 psycopg2:
    pip install psycopg2-binary

如果只是使用 SQLite，Django 默认支持，无需额外安装。

3. 创建 Django 项目

使用 django-admin 创建一个新的项目：

django-admin startproject myproject

项目结构

创建后，项目的基本结构如下：

myproject/
    manage.py         # 项目管理脚本
    myproject/
        __init__.py   # 包标识
        settings.py   # 项目设置
        urls.py       # URL 配置
        asgi.py       # ASGI 配置
        wsgi.py       # WSGI 配置

4. 配置数据库

打开 myproject/myproject/settings.py，找到 DATABASES 配置项，根据数据库类型修改配置：

默认的 SQLite 配置

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': BASE_DIR / 'db.sqlite3',
    }
}

使用 MySQL

如果你使用 MySQL，修改为：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'your_database_name',
        'USER': 'your_database_user',
        'PASSWORD': 'your_database_password',
        'HOST': 'localhost',  # 数据库主机地址，通常是 localhost
        'PORT': '3306',       # MySQL 默认端口
    }
}

使用 PostgreSQL

如果你使用 PostgreSQL，修改为：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql',
        'NAME': 'your_database_name',
        'USER': 'your_database_user',
        'PASSWORD': 'your_database_password',
        'HOST': 'localhost',  # 数据库主机地址，通常是 localhost
        'PORT': '5432',       # PostgreSQL 默认端口
    }
}

5. 创建 Django 应用

在项目目录中创建一个新的 Django 应用：

python manage.py startapp myapp

应用结构

创建后，应用的结构如下：

myapp/
    migrations/         # 数据库迁移文件目录
        __init__.py
    __init__.py         # 包标识
    admin.py            # 管理后台配置
    apps.py             # 应用配置
    models.py           # 数据模型定义
    tests.py            # 单元测试
    views.py            # 视图函数

6. 配置应用

打开 myproject/myproject/settings.py，在 INSTALLED_APPS 中添加你的新应用：

INSTALLED_APPS = [
    # Django 自带的应用
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',

    # 你的应用
    'myapp',
]

7. 创建模型并生成数据库表

在 myapp/models.py 中定义数据模型。例如：

from django.db import models

class Lesson(models.Model):
    id = models.CharField(max_length=20, primary_key=True)
    name = models.CharField(max_length=50)

    def __str__(self):
        return self.name

生成迁移文件

运行以下命令生成迁移文件：

python manage.py makemigrations

Django 会检测到模型更改并生成迁移文件，例如：

Migrations for 'myapp':
  myapp/migrations/0001_initial.py
    - Create model Lesson

应用迁移文件

运行以下命令将迁移文件应用到数据库，生成表结构：

python manage.py migrate

生成并应用迁移文件的目的

  • 将模型定义和数据库表结构同步，确保模型中的字段和属性能够在数据库中对应为实际的表和列；
迁移文件的作用
  • 迁移文件是 Django 提供的一种机制，用于跟踪和记录数据模型的变化，然后将这些变化应用到数据库中。
  • **作用1：**将模型转换为数据库表； （在 models.py 中定义的模型只是 Python 的类，它们描述了表的结构（如字段、类型、约束等），但它们并不会自动创建数据库中的实际表。）
    • 迁移文件将这些模型转化为一组可以执行的指令（SQL 语句），以在数据库中创建实际的表。
  • 举例： 在models.py中定义
from django.db import models

class User(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    username = models.CharField(max_length=100)
    email = models.EmailField()
  • 迁移文件会生成相应的SQL语句；
CREATE TABLE user (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(100) NOT NULL,
    email VARCHAR(254) NOT NULL
);
  • **作用2：**跟踪和管理模型的变更； （当你对 models.py 中的模型做出修改（如新增字段、修改字段类型、删除字段等）时，Django 会通过迁移文件记录这些变化。）应用迁移文件后，Django 会将这些更改同步到数据库中，而不会丢失现有数据。
  • 举例：假设你为User模型添加了一个新的字段age
age = models.IntegerField(default=18)
  • 生成迁移文件以后，Django会创建一个指令来添加字段；
ALTER TABLE user ADD COLUMN age INT NOT NULL DEFAULT 18;
  • **作用3：**管理多开发者协作中的数据库一致性； （在多人开发时，每个开发者可能对模型进行不同的更改，通过迁移文件可以记录这些更改，并在团队中共享。迁移文件以增量的形式记录每次更改，确保所有开发者和环境中的数据库表结构保持一致。）

8. 运行开发服务器

使用以下命令启动 Django 开发服务器：

python manage.py runserver

打开浏览器访问 http://127.0.0.1:8000/ 以查看项目是否正常运行。

9. 添加管理后台支持

如果需要通过 Django 的管理后台管理数据库，可以为模型添加管理支持。

注册模型

打开 myapp/admin.py，注册模型：

from django.contrib import admin
from .models import Lesson

admin.site.register(Lesson)

创建超级用户

运行以下命令创建管理员账户：

python manage.py createsuperuser

按照提示输入用户名、邮箱和密码。

访问管理后台

启动开发服务器后，访问 http://127.0.0.1:8000/admin，使用管理员账户登录即可管理数据库中的数据。

10. 测试操作数据库

可以通过 manage.py shell 交互式操作数据库：

python manage.py shell

在交互环境中：

from myapp.models import Lesson

# 创建记录
lesson = Lesson.objects.create(id='1', name='Django Basics')

# 查询记录
lesson = Lesson.objects.get(id='1')
print(lesson.name)

# 更新记录
lesson.name = 'Advanced Django'
lesson.save()

# 删除记录
lesson.delete()

总结

通过以上步骤，你可以从零创建一个 Django 项目，并设置数据库支持。核心流程包括：

  1. 安装 Django 和数据库驱动。
  2. 配置数据库连接。
  3. 创建应用和模型。
  4. 生成并应用迁移文件。
  5. 运行开发服务器并使用 Django 提供的管理后台。

项目结构解读

在这里插入图片描述

env文件夹

  • 概念；env 文件夹是一个 虚拟环境 的文件夹。
  • 什么是虚拟环境？【虚拟环境是 Python 提供的一种工具，用于隔离项目的依赖。它允许你在每个项目中独立安装 Python 包，而不会干扰全局 Python 环境或其他项目的依赖。】
  • 为什么需要虚拟环境？
    • 依赖隔离：每个项目可能需要不同版本的库，如果不使用虚拟环境，可能会导致版本冲突。
    • 防止污染全局环境：全局环境中的库安装可能会影响其他项目的正常运行。
  • env文件夹的作用
    • 环境隔离：当你激活虚拟环境时，所有安装的依赖包（如 Django）都被存储在 env 文件夹中。
    • 存储依赖包：例如，你安装的 Django 和 MySQL 驱动等依赖，都会存储在 env/Lib/site-packages 下。
  • 激活虚拟环境（window）
env\Scripts\activate
  • 激活虚拟环境（Linux/Mac）
source env/bin/activate
  • 关闭虚拟环境
deactivate

项目目录结构以及Django项目开发注意点

myproject/
    manage.py
    myproject/
        __init__.py
        settings.py
        urls.py
        asgi.py
        wsgi.py
    myapp/
        migrations/
        __init__.py
        admin.py
        apps.py
        models.py
        tests.py
        views.py
manage.py
  • 概念；manage.py 是 Django 项目的入口点。它是一个命令行工具，允许你管理项目（如运行开发服务器、数据库迁移等）。常见的命令包括：
  • 启动开发服务器
python manage.py runserver
  • 创建数据库迁移
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
  • 创建超级用户
python manage.py createsuperuser
myproject/（同名的文件夹）
  • 概念；这个文件夹是Django项目的配置文件夹，它的名字和项目名一致
  • settings.py：项目的核心配置文件，包括数据库配置、已安装的应用、静态文件路径等。
  • urls.py：项目的 URL 路由配置文件，用于将 URL 路径映射到对应的视图函数。
  • asgi.py：ASGI（异步服务器网关接口）配置，用于支持异步请求处理。
  • wsgi.py：WSGI（Web服务器网关接口）配置，用于部署 Django 项目到生产环境。
myapp（创建的应用目录）
  • myapp/ 是你创建的应用目录。Django 项目可以包含多个应用，每个应用负责不同的功能模块。
  • 各文件的作用
    • models.py：定义数据模型（数据库表结构）。
    • views.py：处理用户的请求，并返回响应。
    • admin.py：配置管理后台（Django admin）。
    • apps.py：管理应用的配置信息。
    • migrations/：存储数据库迁移文件，用于跟踪模型的变化。
    • tests.py：定义测试用例，用于自动化测试。
    • init: 标识这是一个Python包； （文件夹可以被 Python 识别为模块）
为什么 myproject 文件夹下有一个和项目同名的文件夹？
  • 这是Django项目默认的目录结构
    • 最外层的 myproject/ 是项目的根目录，存放项目入口点 manage.py 和其他项目相关的文件。
    • 内层的 myproject/ 是项目的 配置文件夹，存放项目的配置（如 settings.py、urls.py 等）。
  • 这样设计的目的
    • Django 这样设计的原因是为了方便管理项目的全局文件和应用文件。分开这两层结构，可以更清晰地区分项目的配置文件和其他文件。
修改项目名称会影响哪些地方？
  • 如果你需要修改项目名称，内层文件夹（myproject）中的配置文件需要同步更新。例如：
    • asgi.py 和 wsgi.py 中引用的模块路径需要修改。
    • 项目运行时的模块路径也需要更新。
如何添加更多的应用到项目中？
  • Django 支持模块化的开发，可以为项目添加多个应用，每个应用负责不同的功能。
  • 创建新的应用；使用startapp命令创建新应用；例如
python manage.py startapp blog
    1. 注册应用；将新应用注册到项目的 INSTALLED_APPS 中：
# settings.py
INSTALLED_APPS = [
    # 默认应用
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',

    # 你的自定义应用
    'myapp',
    'blog',
]
    1. 添加URL路由；为新应用配置URL，例如，在新应用blog中创建urls.py
# blog/urls.py
from django.urls import path
from . import views

urlpatterns = [
    path('', views.index, name='index'),  # 主页
]
    1. 在项目的urls.py中包含这个应用的URL；
# myproject/urls.py
from django.contrib import admin
from django.urls import path, include

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('blog/', include('blog.urls')),  # 包含 blog 的路由
]
项目结构总结
  • env 文件夹：是虚拟环境的文件夹，用于隔离项目依赖。
  • 项目结构：
    • 外层 myproject/ 是根目录，存放入口文件（如 manage.py）。
    • 内层 myproject/ 是项目的配置文件夹，存放 settings.py 等配置。
    • myapp/ 是一个应用目录，你可以创建多个应用，每个应用负责不同的功能模块。
  • 模块化开发：
    • Django 项目可以包含多个应用，通过 startapp 命令创建新应用，并通过 INSTALLED_APPS 注册到项目中。

编辑数据库时，是否需要书写models.py文件

1. 使用models.py的场景

  • 在大多数情况下，推荐通过models.py 文件来定义和操作数据库，这是 Django 的核心功能之一。
  • 优点
    • **ORM提供抽象层；**通过Django的ORM（对象关系映射），你可以直接使用Python类和方法操作数据库，而无需手写SQL；
    • **数据变更自动管理:**通过迁移（migrations）功能，可以轻松跟踪和管理数据库结构的变更。
    • 代码可维护性强： models.py 中的类定义直接对应数据库表，代码更直观、更易维护。
    • **跨数据库支持：**通过 Django 的 ORM，同一套代码可以适配不同的数据库（如 SQLite、MySQL、PostgreSQL）。

2. 直接操作数据库的场景（无需models.py）

场景1：已有数据库表；
  • 如果你的项目需要操作一个已有的数据库（非 Django 管理的表），你可以直接通过 SQL 或第三方库操作它，而不定义模型。
  • 也可以使用Django的inspectdb功能自动生成模型；
场景2：复杂SQL查询
  • 如果某些操作难以通过 ORM 实现（例如复杂的联表查询、多级嵌套查询等），可以直接使用 SQL 查询。
场景3：一次性脚本或数据迁移
  • 如果只是临时操作数据库（如迁移数据、批量更新等），可以直接运行原生 SQL，而不需要定义模型。

利用Django操作数据库（编写接口）

  • 目的：想要获取my_db_01数据库下的users表中的所有用户数据；

步骤1：在myproject文件夹下的settings.py文件中配置数据库信息

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',  # 使用 MySQL 驱动
        'NAME': 'my_db_01',                   # 数据库名
        'USER': 'your_mysql_username',        # MySQL 用户名
        'PASSWORD': 'your_mysql_password',    # MySQL 密码
        'HOST': 'localhost',                  # 数据库主机，通常是 localhost
        'PORT': '3306',                       # MySQL 默认端口
    }
}

步骤2：定义users表的类型； （方法一）

  • Django中可以操作多个应用，
  • 打开myapp/models.py，并定义User模型
from django.db import models

class User(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)  # 自增主键
    username = models.CharField(max_length=45)  # 用户名
    password = models.CharField(max_length=45)  # 密码
    status = models.BooleanField(default=True)  # 状态 (映射为 TINYINT(1))

    class Meta:
        db_table = 'users'  # 映射到 MySQL 中的 users 表
        managed = False     # 告诉 Django 不去管理（创建/迁移）此表

步骤3：编写视图获取所有用户信息；

  • 在 myapp/views.py 中编写一个视图函数，用于获取 users 表的所有记录
from django.http import JsonResponse
from .models import User

def get_all_users(request):
    try:
        # 查询所有用户
        users = User.objects.all().values('id', 'username', 'password', 'status')
        users_list = list(users)  # 转换为列表以便返回 JSON 响应
        return JsonResponse({'status': 'success', 'data': users_list}, safe=False)
    except Exception as e:
        return JsonResponse({'status': 'error', 'message': str(e)}, status=500)

步骤4：配置URL路由

  • 在myapp/urls.py 中添加路由，让接口与视图函数关联；
from django.urls import path
from .views import get_all_users

urlpatterns = [
    path('users/', get_all_users, name='get_all_users'),  # 绑定接口到视图函数
]
  • 然后在主项目中的urls.py中包含myapp路由即可；
from django.urls import path
from .views import get_all_users

urlpatterns = [
    path('users/', get_all_users, name='get_all_users'),  # 绑定接口到视图函数
]

步骤5：测试接口（浏览器/postman都可）

在这里插入图片描述

操作数据库的时候为啥没有直接书写SQL代码？

  • 使用了Django ORM（对象关系映射，Object-Relational Mapping），它是 Django 提供的一个强大的抽象工具，用于代替直接写 SQL 语句来操作数据库。

Django ORM的工作原理；

  • 模型与数据库表的映射；
    • 在 models.py 中定义的 User 模型，对应的是数据库中的 users 表。
    • **Django会根据模型自动生成SQL语句来增删改查数据库； **
  • Django ORM 方法与 SQL 的关系
    • 当你使用 ORM 的方法（如 User.objects.all()）时，Django 会在内部转换成对应的 SQL 查询，并向数据库发送请求。你不需要手动书写 SQL，Django 会为你生成高效的 SQL 查询。
  • 例如
users = User.objects.all().values('id', 'username', 'password', 'status')
# 相当于sql
SELECT id, username, password, status FROM users;

Django ORM的优势

  • 提高开发效率：通过 Python 代码实现数据库操作，无需手动编写 SQL。
  • 跨数据库兼容性：同一段代码可以在不同数据库（如 SQLite、MySQL、PostgreSQL）上运行，Django 自动生成对应数据库的 SQL。
  • 安全性：Django ORM 内部会自动处理一些常见的安全问题，如 SQL 注入。

使用raw() 方法来执行自定义SQL；

方法1，

  • 如果需要执行更复杂的SQL查询（联表查询、子查询）， 可以使用raw()方法；
from django.db import connection
from .models import User

def get_all_users_raw(request):
    with connection.cursor() as cursor:
        cursor.execute("SELECT id, username, password, status FROM users")
        rows = cursor.fetchall()
    users_list = [
        {'id': row[0], 'username': row[1], 'password': row[2], 'status': row[3]}
        for row in rows
    ]
    return JsonResponse({'status': 'success', 'data': users_list})

方法2；使用raw()和ORM

  • 可以结合ORM的raw()方法来直接执行SQL查询；即将SQL语句直接放到raw()中， 具体效果如下：
users = User.objects.raw("SELECT id, username, password, status FROM users")
for user in users:
    print(user.username)

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