В процессе перевода.

В этой первой статье Django мы отвечаем на вопрос «Что такое Django?» И даём вам обзор того, что делает этот веб-фреймворк особенным. Мы рассмотрим основные характеристики, включая некоторые дополнительные функциональные возможности модуля, которых мы не успели ещё обсудить. Мы также покажем вам некоторые из основных блоков приложения Django (хотя на данный момент у вас еще нет среды разработки, в которой можно было бы ее протестировать).

Предпосылки: Базовая компьютерная грамотность. Общее понимание server-side website programming, и в частности, механики client-server interactions in websites.
Задача: Узнать, что такое Django, какие функции он предоставляет, и основные строительные блоки приложения Django.

Что такое Django?

Django - это высокоуровневая веб-инфраструктура Python, которая позволяет быстро создавать безопасные и поддерживаемые веб-сайты. Построенный опытными разработчиками, Django заботится о многих проблемах веб-разработки, поэтому вы можете сосредоточиться на написании своего приложения без необходимости изобретать колесо. Это бесплатный и открытый источник, имеет процветающее и активное сообщество, отличную документацию и множество опций для бесплатной и платной поддержки.

Django помогает вам писать программное обеспечение, которое:

Всё в комплекте
Django следует философии «Батарейки в комплекте» и предоставляет почти все, что разработчики могут захотеть сделать «из коробки». Поскольку все, что вам нужно, является частью одного «продукта», все это работает без проблем, следует последовательным принципам проектирования, является расширяемым и up-to-date documentation.
Гибкий
Django может быть использован для создания практически любого типа веб-сайта - от систем управления контентом и вики, до социальных сетей и новостных сайтов. Он может работать с любой клиентской платформой и может доставлять контент практически в любом формате (включая HTML, RSS-каналы, JSON, XML и так далее). Сайт, который вы сейчас читаете, основан на Django!
Начинка предоставляет выбор практически для любой функциональности, которую вы можете захотеть (например, несколько популярных баз данных, шаблонизаторы и так далее), он также может быть расширен для использования других компонентов, если это необходимо.
Безопасный
Django помогает разработчикам избегать многих распространенных ошибок безопасности, предоставляя инфраструктуру, которая была разработана для «правильного решения», чтобы автоматически защитить сайт. Например, Django обеспечивает безопасный способ управления учетными записями пользователей и паролями, избегая распространенных ошибок, таких как включение информации о сеансе в файлы cookie, где она уязвима (вместо этого куки-файлы содержат только ключ, а фактические данные хранятся в базе данных), или хранение паролей в открытом виде, вместо их хэшей.

Хэш пароля - это значение фиксированной длины, созданное путем обработки пароля через криптографическую хэш-функциюDjango может проверить правильность введенного пароля, пропустив его через хэш-функцию и сравнив вывод с сохраненным значением хэша. Благодаря «одностороннему» характеру функции, даже если сохраненное хэш-значение скомпрометировано, злоумышленнику будет сложно извлечь исходный пароль.

Django обеспечивает защиту от многих уязвимостей по умолчанию, включая SQL-инъекцию, межсайтовый скриптинг, подделка межсайтовых запросов и кликджекинг (см.  Website security для получения дополнительной информации об этих атаках).
Масштабируемый
Django использует компонентную “shared-nothing” архитектуру (каждая часть архитектуры не зависит от других, и следовательно, может быть заменена или изменена при необходимости). Четкое разделение между различными частями означает, что оно может масштабироваться для увеличения трафика путем добавления оборудования на любом уровне: кеширующие серверы, серверы баз данных или серверы приложений. Некоторые из самых посещаемых сайтов успешно масштабируются Django для удовлетворения своих требований (например, Instagram и Disqus, назовём лишь два).
Удобный в сопровождении
Код Django написан с использованием принципов и шаблонов дизайна, которые поощряют создание поддерживаемого и многоразового кода. В частности, он использует принцип Do not Repeat Yourself (DRY), поэтому нет ненужного дублирования, что уменьшает количество кода. Django также способствует группировке связанных функций в многоразовые «приложения» и на более низком уровне группирует связанный код модулей в соответствии с Model View Controller (MVC) паттерном.
Переносной
Django написан на Python, который работает на многих платформах. Это означает, что вы не привязаны к какой-либо конкретной серверной платформе и можете запускать приложения во многих вариантах Linux, Windows и Mac OS X. Кроме того, Django хорошо поддерживается многими поставщиками веб-хостинга, которые часто предоставляют определенную инфраструктуру и документацию для размещения сайтов Django.

Откуда это пришло?

Django был разработан в период с 2003 по 2005 год командой, которая занималась созданием и обслуживанием газетных веб-сайтов. После создания нескольких сайтов, команда начала повторно использовать множество общего кода и шаблонов проектирования. Этот общий код эволюционировал в веб-фреймворк "Django", как open-source проект в Июле 2005 года.

Django продолжает расти и улучшаться с момента его первого релиза (1.0) в сентябре 2008 года до недавно выпущенной версии 1.11 (2017). В каждой версии добавлены новые функциональные возможности и исправлены ошибки, начиная от поддержки новых типов баз данных, шаблонизаторов и кеширования, до добавления «общих» функций и классов (которые уменьшают объем кода, который разработчики должны писать для ряда задач программирования).

Заметка: Ознакомтесь с примечаниями к версии на сайте Django, чтобы увидеть что изменилось в последних версиях, и как много работы было проделано чтобы улучшить Django.

Django сейчас процветающий фреймворк с тысячами пользователей и контрибьюторов. Несмотря на то, что в нем остались функции, которые указывают на его происхождение, Django превратился в универсальный фреймворк, который способен разрабатывать любые типы сайтов.

Насколько популярен Django?

Нет никаких доступных и окончательных оценок популярности серверных фреймворков (хотя сайты, подобные Hot Framework, пытаются оценить популярность, используя такие механизмы, как подсчет количества проектов на GitHub и вопросов на StackOverflow для каждой платформы). Лучший вопрос заключается в том, насколько Django достаточно популярен, чтобы избежать проблем непопулярных платформ. Продолжает ли он развиваться? Можете ли вы получить помощь, если вам это нужно? Есть ли у вас возможность получить оплачиваемую работу, если вы изучите Django?

Основываясь на количестве крупных сайтов, которые используют Django, количестве контрибьюторов и количестве людей, предоставляющих как бесплатную, так и платную поддержку, можно полагать, что Django - популярный фреймворк.

Django используют такие крупные сайты, как Disqus, Instagram, Knight Foundation, MacArthur Foundation, Mozilla, National Geographic, Open Knowledge Foundation, Pinterest, и Open Stack (источник: домашняя страница Django).

Является ли Django самодостаточным?

Веб-фрейморки часто можно поделить на "упрямые" и "не упрямые".

Упрямые фреймворки - это те, у которых есть мнение о «правильном пути» для решения какой-либо конкретной задачи. Они часто поддерживают быструю разработку в определенной области (решение проблем определенного типа), потому что правильный способ сделать что-либо обычно хорошо понимается и хорошо документируется. Однако они могут быть менее гибкими при решении проблем за пределами их основной сферы и, как правило, предлагают меньше вариантов того, какие компоненты и подходы они могут использовать.

Напротив, у неупрямых фреймворков гораздо меньше ограничений на лучший способ склеивания компонентов для достижения цели или даже того, какие компоненты следует использовать. Они облегчают разработчикам использование наиболее подходящих инструментов для выполнения конкретной задачи, хотя и за счет того, что вам нужно самим найти эти компоненты.

Django «немного упрямый» и, следовательно, обеспечивает «лучшее из обоих миров». Он предоставляет набор компонентов для обработки большинства задач веб-разработки и один (или два) предпочтительных способа их использования. Однако такая архитектура Django означает, что вы обычно можете выбирать из нескольких различных опций или при необходимости добавлять поддержку для совершенно новых.

Как выглядит код Django?

В традиционном информационом веб-сайте, веб-приложение ожидает запросов HTTP от веб-браузера (или другого клиента). Когда запрос получен, приложение разрабатывает то, что необходимо на основе URL-адреса и, возможно, информации в POST или в GET запросах. В зависимости от того, что требуется, он может читать или записывать информацию из базы данных или выполнять другие задачи, необходимые для удовлетворения запроса. Приложение затем вернет ответ веб-браузеру, часто динамически создавая страницу HTML для отображения браузера, вставляя полученные данные в HTML шаблон.

Веб-приложения написанные на Django обычно группируют код, который обрабатывает каждый из этих шагов, в отдельные файлы:

  • URLs: Хотя можно обрабатывать запросы с каждого URL-адреса с помощью одной функции, гораздо удобнее писать отдельную функцию для обработки каждого ресурса. URL-mapper используется для перенаправления HTTP-запросов в соответствующее представление на основе URL-адреса запроса. URL-mapper также может извлекать данные из URL-адреса в соответствии с заданным шаблоном и передавать их в соответствующую функцию в виде аргументов.
  • View: Представление (view) - это функция обработчика запросов, которая получает HTTP-запросы и возвращает ответы. View имеет доступ к данным через модели (необходимым для удовлетворения запросов и делегирования ответа в шаблоны).
  • Models: Модели представляют собой объекты Python, которые определяют структуру данных приложения и предоставляют механизмы для управления (добавления, изменения, удаления) и выполнения запросов в базу данных.
  • Templates: Template (шаблон) - это текстовый файл определяющий структуру или разметку страницы (например HTML страницы), с полями для подстановки используемыми для представления актуального содержимого. View может динамически создавать HTML страницы, используя HTML шаблоны и заполняя их данными из модели (model). Шаблон может быть использован для определения структуры файлов любых типов, не обязательно HTML.

Заметка: Django реализует уровневую архитектуру "Model View Template (MVT)". Она имеет много общего с более известной архитектурой Model View Controller

Далее разделы дадут Вам понимание того как выглядят основные части Django (мы их изучим более детально чуть позже на курсе, когда будет настраивать окружение разработчика). 

Отправка запроса в правильное view (urls.py)

Сопоставитель URL-адресов обычно хранится в файле urls.py. В примере ниже сопоставитель  (urlpatterns) определяет список соответствия между определенными URL-шаблонами и соотвествующими функциями отображения (view). Если полученный HTTP запрос подходит под определенный шаблон ( такой как r'^$', ниже), то будет вызвана ассоциированная функция отображения (такая как views.index) и передана в запрос.

urlpatterns = [
    url(r'^$', views.index),
    url(r'^([0-9]+)/$', views.best),
]

Note: Немного Python:

  • Объект urlpatterns является списком функций url(). В Python, списки определяются с помощью квадратных скобок. Элементы разделены запятыми и могут содержать необязательную завершающую запятую. Например: [item1, item2, item3,].
  • Странный на вид синтаксис шаблона известен как регулярное выражение (regular expression). Мы о нем поговорим позже!
  • Второй аргумент функции url() это другая функция, которая будет вызвана, когда шаблон будет удачно сопоставлен. Обозначение views.index обозначает, что будет вызвана функция index(), которая может быть найдена в модуле под названием views (т.е. в файле views.py).

Обработка запроса (views.py)

Отображения (views) - это сердце веб-приложения, получающие HTTP запросы от веб-клиентов и возвращающие HTTP ответы.  Между тем, они организовывают другие ресурсы фреймворка для доступа к базам данных, генерации шаблонов и т.д. 

Пример далее иллюстрирует минимальное отображение функции index(), которая может быть вызвана нашим сопоставителем URL-адресов из предыдущего раздела. Как и другие функции отображения, она получает  объект HttpRequest как параметр (request) и вовращает HttpResponse объект. В этом случае мы не делаем ничего с запросом и наш ответ просто возвращает строго заданную строку. Мы продемонстрируем запрос, который делает кое-что более интересное чуть позже.

## filename: views.py (Django view functions)

from django.http import HttpResponse

def index(request):
    # Get an HttpRequest - the request parameter
    # perform operations using information from the request.
    # Return HttpResponse
    return HttpResponse('Hello from Django!')

Note: Немного Python:

  • Модули Python это библеотеки функции, сохраненные в различных файлах, которые мы можем использовать в нашем коде. Здесь мы импортируем только объект HttpResponse из django.http модуля, таким образом мы можем использовать его в нашем отображении (view): from django.http import HttpResponse . Так же есть другие способы импортирования некоторых или всех объектов модуля.
  • Функции объявляются с помощью ключевого слова def как показано выше, с именованными параметрами, перечисленными в скобках после имени функции; строка завершается двоеточием. Заметьте, что следующие строки содержат отступы.  Отступы важны, так как они определяют какие строки кода находятся внутри конкретного блока (обязательные отступы - это ключевая особенность Python и одна из причин, почему код на Python так легко читать).

Отображения ( View) обычно сохранены в файле views.py.

Определение данных модели (models.py)

Веб-приложения Django обрабатывают и запрашивают данные через объекты Python, называемые моделями. Модели определяют структуру хранимых данных, включая типы полей и, возможно, их максимальный размер, значения по умолчанию, параметры списка выбора, текст справки для документации, текст меток для форм и т. д. Определение модели не зависит от базовой базы данных - Вы можете выбрать один из нескольких компонентов вашей настройки проекта. После того, как вы выбрали базу данных, которую хотите использовать, Вам не нужно напрямую обращатся к ней - вы просто пишете свою структуру модели и другой код, а Django обрабатывает всю грязную работу по обращению к базе данных за вас.

В приведенном ниже фрагменте кода показана очень простая модель Django для объекта  Team . Team класс выводится из моделей класса models.Model. Он определяет имя команды и командный уровень в качестве полей символов и задает максимальное количество символов, которые должны быть сохранены для каждой записи. Team_level может быть одним из нескольких значений, поэтому мы определяем его как поле выбора и предоставляем сопоставление между отображаемыми вариантами и хранимыми данными вместе со значением по умолчанию. 

# filename: models.py

from django.db import models 

class Team(models.Model): 
    team_name = models.CharField(max_length=40) 

    TEAM_LEVELS = (
        ('U09', 'Under 09s'),
        ('U10', 'Under 10s'),
        ('U11', 'Under 11s'),
        ...  #list other team levels
    )
    team_level = models.CharField(max_length=3,choices=TEAM_LEVELS,default='U11')

Note: Немного Python'а:

  • Python поддерживает «объектно-ориентированное программирование», стиль программирования, в котором мы организуем наш код в объекты, которые включают связанные данные и функции для работы с этими данными. Объекты также могут наследовать / расширять / выводить из других объектов, позволяя совместное поведение между связанными объектами. В Python мы используем ключевое слово class , чтобы определить "скелет" для объекта. Мы можем создать несколько конкретных экземпляров типа объекта на основе модели в классе.

    Так на пример, мы имеем класс Team, который происходит от класса Model. Это означает, что ЭТА модель будет содержать все методы модели, но мы также можем дать ей специализированные возможности. В нашей модели мы определяем поля нашей базы данных, в которой будем хранить данные, присваивая им конкретные имена. Django использует эти определения, включая имена полей, для создания основной базы данных.

Запросы данных (views.py)

Модель Django предоставляет простой API запросов для поиска в базе данных. Поиск может осуществляться по нескольким полям одновременно с использованием разных критериев (таких как exact, case-insensitive, greater than и т.д.), и может поддерживать сложные выражения (например, вы можете указать поиск в командах U11, у которых есть имя команды, начинающееся с «Fr» или заканчивается на «al»).

Фрагмент кода показывает функцию view (обработчик ресурсов) для отображения всех команд U09. Жирная линия показывет как мы можем использовать модель API запросов для того, чтобы отфильтровать все записи где поле team_level в точности содержит текст 'U09' (обратите внимание, как эти критерии передаются функции filter() в качестве аргумента с именем поля и типом соответствия, разделенным двойным подчеркиванием: team_level__exact).

## filename: views.py

from django.shortcuts import render
from .models import Team 

def index(request):
    list_teams = Team.objects.filter(team_level__exact="U09")
    context = {'youngest_teams': list_teams}
    return render(request, '/best/index.html', context)

Данная функция использует функцию render() для того, чтобы создать HttpResponse, который будет отправлен назад браузеру. Эта функция является ярлыком; она создает HTML-файл, комбинируя указанный шаблон HTML и некоторые данные для вставки в шаблон (предоставляется в переменной с именем "context"). В следующем разделе мы  покажем как данные вставляются в шаблон для создания HTML-кода.

Отображение данных (HTML templates)

Системы шаблонов позволяют указать структуру выходного документа, используя заполнители для данных, которые будут заполнены при создании страницы. Шаблоны часто используются для создания HTML, но также могут создавать другие типы документов. Django поддерживает как собственную систему шаблонов, так и другую популярную библиотеку Python под названием Jinja2 (она также может быть использована для поддержки других систем, если это необходимо).

Фрагмент кода показывает, как выглядит HTML-шаблон, вызванный функцией  render() из предыдущего раздела. Этот шаблон был написан в предположении, что во время рендеринга он будет иметь доступ к переменной списка, называемой youngest_teams (содержащейся в контекстной переменной внутри функции render() выше). Внутри скелета HTML мы имеем выражение, которое сначала проверяет, существует ли переменная youngest_teams, а затем выполняет итерацию в цикле for. На каждой итерации шаблон отображает значение team_name каждой команды в элементе <li>.

## filename: best/templates/best/index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<body>

 {% if youngest_teams %}
    <ul>
    {% for team in youngest_teams %}
        <li>{{ team.team_name }}</li>
    {% endfor %}
    </ul>
{% else %}
    <p>No teams are available.</p>
{% endif %}

</body>
</html>

Что еще можно сделать?

В предыдущих разделах показаны основные особенности, которые вы будете использовать почти в каждом веб-приложении: сопоставление URL, представления, модели и шаблоны. Также Django предоставляет несколько других вещей:

  • Формы: HTML-формы используются для сбора пользовательских данных для обработки на сервере. Django упрощает создание, проверку и обработку формы.
  • Аутентификация пользователя и разрешения: Django включает надежную систему аутентификации и авторизации пользователей, которая была построена с учетом безопасности.
  • Кэширование: Создание динамического контента намного более интенсивно (и медленнее), чем обслуживание статического содержимого. Django обеспечивает гибкое кэширование, чтобы вы могли хранить всю или часть отображаемой страницы, для того, чтобы она не вызывалась повторно, за исключением случаев, когда это необходимо.
  • Aдминка: Админка в Django включена по умолчанию при создании приложения с использованием основного каркаса. Это упрощает управление админкой администраторам сайта для создания, редактирования и просмотра любых данных на вашем сайте.
  • Сериализация данных: Django упрощает сериализацию и обслуживание ваших данных в таких форматах как XML или JSON. Это может быть полезно при создании веб-сервисов (веб-сайтов, которые исключительно служат для использования данных другими приложениями или сайтами и сами ничего не отображают) или при создании веб-сайта, на котором клиентский код обрабатывает весь рендеринг данных.

Резюме

Поздравляем, вы завершили первый шаг в своем путешествии по Django! Теперь вы должны понимать основные преимущества Django, немного его истории, и примерно как может выглядеть каждая из основных частей приложения Django. Вы должны также изучить несколько вещей о языке программирования Python, включая синтаксис списков, функций и классов.

Вы уже видели какой-то код на Django выше, но в отличие от клиентского кода вам нужно настроить среду разработки для ее запуска. Это наш следующий шаг

Метки документа и участники

 Внесли вклад в эту страницу: NeshkoO, kivaschenko, hbble, Danchek, n05tr0m0, Limpar, vakhet, kilovoltov, AnnaSamonenko, DIAMONDinc
 Обновлялась последний раз: NeshkoO,