Django讲课笔记01:初探Django框架
文章目录
- 一、学习目标
- 二、课程导入
- (一)课程简介
- (二)课程目标
- (三)适用人群
- (四)教学方式
- (五)评估方式
- (六)参考教材
- 三、新课讲授
- (一)Django简介
- (二)Django版本
- 1. Django 1.11(2017年3月发布)
- 2. Django 2.0(2017年12月发布)
- 3、Django 2.1(2018年8月发布)
- 4、Django 2.2(2019年4月发布)
- 5、Django 3.0(2019年12月发布)
- 6、Django 3.1(2020年8月发布)
- 7、Django 3.2(2021年4月发布)
- 8、Django 4.0(2022年12月发布)
- 9、Django 5.0(2023年12月发布)
- (三)Django与Python的对应关系
- (四)Django的特点
- (五)MVC模式
- 1、MVC概念
- 2、MVC示意图
- 3、MVC优势
- (六)MVT模型
- 1、MTV定义
- 2、MTV示意图
- 3、MTV优势
- (七)Web开发前端和后端
- 1、Web前端开发
- 2、Web后端开发
- 四、课堂小结
一、学习目标
- 了解Django框架
- 了解Django版本与Python版本的对应关系
- 了解Django的特点
- 了解MVC模式的优势
- 了解MTV模式的优势
二、课程导入
(一)课程简介
- Django是一款基于Python语言的开源Web应用框架,以其高效、简洁的设计而备受开发者欢迎。本课程旨在向学生介绍Django框架的基本概念、核心特性以及与Python语言的结合。在学习Django之前,建议学生具备HTML、CSS和JavaScript的基础知识,以更好地理解和应用框架。
(二)课程目标
- Django框架基础:学生将了解Django框架的核心概念,包括模型(Model)、视图(View)、模板(Template)等。
- 版本与对应关系:学习Django不仅需要了解其基础,还需要明确不同版本与Python版本之间的对应关系,确保在实际开发中选择合适的环境。
- Django特点:了解Django的特点,包括对象关系映射(ORM)、URL设计、模板系统等,为构建高效的Web应用奠定基础。
- MVC与MVT:对比传统的MVC(Model-View-Controller)模式和Django采用的MVT(Model-View-Template)模式,理解其优势和适用场景。
(三)适用人群
- 本课程适合有一定Python编程基础,同时对Web开发有兴趣的学生。特别推荐已经学习过HTML、CSS和JavaScript的同学,以更好地理解Django框架的前后端交互。
(四)教学方式
- 理论讲解:介绍Django框架的基本概念、版本与对应关系、特点以及MVT模型等。
- 实际操作:通过实例演示,带领学生搭建Django开发环境,创建简单的Web应用,并进行基本的功能开发。
- 项目实践:学生将参与一个小型Django项目,通过实际开发提升对框架的熟练程度。
(五)评估方式
- 考勤:占总成绩20%,要求学生积极参与课堂讨论和实际操作。
- 作业:占总成绩30%,包括完成课后作业、小项目以及相关实践任务。
- 期末检测:占总成绩50%,考察学生对Django框架的理解程度,包括理论知识和实际应用能力。
(六)参考教材
- 《精通Django 3 Web开发》
- Django 4 中文教程(https://www.w3cschool.cn/django4/)
- 通过本课程的学习,学生将建立起对Django框架的深刻理解,为未来的Web开发工作奠定坚实的基础。
三、新课讲授
(一)Django简介
- Django,诞生于2005年7月,是一款遵守BSD版权的开源Web应用框架。以其MVT设计模式著称,模型(Model)、视图(View)和模板(Template)的巧妙结合使得Web开发更为高效。Django不仅提供了强大的对象关系映射(ORM)功能,还拥有灵活的URL设计和可扩展的模板系统。作为Python语言的杰出代表,Django在构建高质量、可维护性强的Web应用方面表现出色。
(二)Django版本
- Django是一个开源的Web应用框架,自2017年以来,经历了多个版本的演化和更新,不断提升其功能和性能。以下是Django从2017年到2023年的主要版本演化情况:
1. Django 1.11(2017年3月发布)
- 引入了Subquery表达式,增强了数据库查询功能。
- 提供了更好的Template模块,改进了模板渲染引擎。
2. Django 2.0(2017年12月发布)
- 弃用了对Python 2的支持,仅支持Python 3.4及以上版本。
- 引入了path()和re_path()等新的URL模式匹配函数。
- 改进了Model和QuerySet,增加了新的数据库特性。
3、Django 2.1(2018年8月发布)
- 加强了对Python 3.7的支持。
- 引入了django.db.models.JSONField,提供对JSON数据的原生支持。
- 增加了django.test模块中的新功能,简化了测试流程。
4、Django 2.2(2019年4月发布)
- 提供了对MariaDB数据库的支持。
- 引入了django.test.Client的ASGI支持,为异步视图提供更好的测试工具。
- 更新了security.txt模板,帮助网站所有者定义安全报告的接收方式。
5、Django 3.0(2019年12月发布)
- 引入了支持ASGI(异步服务器网关接口)的Django Channels,使Django能够处理异步请求。
- 移除了对Python 3.5的支持,仅支持Python 3.6及以上版本。
- 改进了Model和QuerySet,增加了更多数据库相关功能。
6、Django 3.1(2020年8月发布)
- 加强了django.db.models.JSONField,支持更多数据库后端。
- 引入了StrictDateTime,在模型中使用DateTimeField时提供更加严格的日期时间处理。
- 更新了EmailValidator,支持国际化域名(IDN)。
7、Django 3.2(2021年4月发布)
- 提供了对PostgreSQL 13的支持。
- 引入了django.views.View的新特性,支持基于类的视图的更多定制选项。
- 改进了Model,支持更多数据库相关特性。
8、Django 4.0(2022年12月发布)
- 加强对Python 3.9及以上版本的支持。
- 引入更多先进的功能,以适应Web开发的最新趋势和需求。
9、Django 5.0(2023年12月发布)
- Django 5.0 支持 Python 3.10、3.11 和 3.12。开发团队建议用户使用每个 Python 分支的最新版本。
- Django 5.0 引入了字段组 (field group) 和字段组模板 (field group templates) 的概念。该特性简化了 Django 表单字段相关元素的渲染,例如标签、小部件、帮助文本和错误等。
- 新的 Field.db_default 参数用于设置数据库计算 (database-computed) 的默认值。
- 新的 GeneratedField 支持创建数据库生成的列。该字段可在所有支持的数据库后端上使用,以创建始终根据其他字段计算的字段。
(三)Django与Python的对应关系
Django版本 | Python版本 |
---|---|
Django 1.8 | Python 2.7, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5 |
Django 1.9, 1.10 | Python 2.7, 3.4, 3.5 |
Django 1.11 | Python 2.7, 3.4, 3.5, 3.6 |
Django 2.0 | Python 3.4, 3.5, 3.6, 3.7 |
Django 2.1, 2.2 | Python 3.5, 3.6, 3.7 |
Django 3.0, 3.1 | Python 3.6, 3.7, 3.8 |
Django 4.0, 4.1, 4.2 | Python 3.8, 3.9, 3.10 |
Django 5.0 | Python 3.10, 3.11, 3.12 |
(四)Django的特点
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Django以其卓越的特点而闻名于业界,让我们一起深入了解这些特性。
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首先,Django采用了强大的对象关系映射(ORM)机制,通过映射类构建数据模型,实现了业务对象与数据库的精准映射。这使得开发者可以更专注于业务逻辑,而无需过多关心数据库底层细节。
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在URL设计方面,Django展现了其灵活性和强大性。它支持设计任意URL,并可运用正则表达式实现更加复杂的URL匹配,为开发者提供了极大的设计自由度。
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Django的模板系统同样令人惊叹。它提供了一套可扩展的模板语言,支持模板之间的继承,使得页面设计变得高效而灵活。开发者可以轻松创建出美观而富有交互性的页面。
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在表单处理方面,Django引入了便捷的表单模型生成机制,同时内置了有效性检验功能,使得表单处理变得更为简单而安全。
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Django还以其完善的Cache系统脱颖而出,支持多种缓存方式,为应对高流量和大规模应用提供了强有力的支持。
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Auth认证系统是Django的又一瑰宝,它不仅提供了全面的用户认证和权限设置功能,而且具有高度可扩展性,满足了各种复杂业务场景的需求。
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国际化是当今Web应用不可或缺的一部分,而Django的内置国际化系统使得开发多语言网站变得轻而易举。这为开发者打开了全球用户的大门,让应用更具国际竞争力。
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最后,Django还引以为豪的是其强大的Admin后台系统。内置的管理系统不仅易于使用,而且具有强大的扩展性,让开发者可以轻松管理和监控应用。
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总的来说,Django凭借其ORM、灵活的URL设计、强大的模板系统、方便的表单处理、完善的Cache系统、全面的Auth认证系统、国际化支持和强大的Admin后台系统等特点,成为众多开发者心中的首选。
(五)MVC模式
1、MVC概念
- MVC(Model-View-Controller)是一种软件架构模式,将软件系统分为三个核心组件:模型(Model)、视图(View)和控制器(Controller)。其优势在于低耦合、开发迅速、部署便捷、可重用性高、维护成本低。模型负责业务逻辑和数据处理,视图展示用户界面,控制器协调模型和视图之间的交互。简而言之,MVC模式提供了一种有序且可维护的软件设计方案。
2、MVC示意图
- MVC简易图
- 用户操作流程图
3、MVC优势
- MVC(Model-View-Controller)模式的优势显而易见。首先,其低耦合性使得各组件相互独立,修改其中一个不会影响其他部分,提高了系统的灵活性。其次,MVC架构能够加速开发过程,通过明确的分工,开发人员能够并行工作,提高了开发效率。部署方便,模块化的设计使得系统部署更为简便。可重用性高和维护成本低是由于模块化结构的设计,使得代码可维护性强,容易重用,降低了系统维护的难度。MVC的优势在于提供了一种清晰、高效、可维护的软件设计范式。
(六)MVT模型
1、MTV定义
- MTV(Model-Template-View)模式是Django框架的软件设计范式。模型(Model)负责数据处理,视图(View)处理业务逻辑和调用模型、模板(Template)负责页面渲染。MTV模式在实现各组件间松耦合的同时,保持了清晰的分工,使得开发者能够更专注于业务逻辑和用户界面。通过URL分发器协调各组件工作,实现了灵活、可维护的Web应用开发,使得开发过程更为高效。
2、MTV示意图
3、MTV优势
- MTV(Model-Template-View)模式是Django框架的软件设计典范,具有显著的优势。该模式通过模型(Model)、模板(Template)、视图(View)的清晰分工,实现了业务逻辑与数据模型的高度解耦。这种松耦合性使得开发更为灵活、可维护,并提高了代码的可重用性。MTV模式同时充分发挥了Django框架在处理URL分发和页面渲染方面的优势,使得Web应用的开发更加高效,为开发者提供了强大的工具和结构。
(七)Web开发前端和后端
1、Web前端开发
- Web前端开发是构建用户在浏览器中交互的一部分,涉及HTML、CSS和JavaScript等技术。HTML定义页面结构,CSS负责样式美化,JavaScript实现页面动态交互。前端开发关注用户体验,确保网站在各种设备上都具有良好的可访问性。现代前端开发涉及众多框架和工具,如React、Vue和Webpack等,提高开发效率。前端工程师需关注不断变化的技术趋势,同时与后端开发协同工作,共同构建功能强大、用户友好的Web应用。
2、Web后端开发
- Web后端开发是构建网站、应用程序背后逻辑和数据处理的关键部分。后端负责处理用户请求,与数据库交互,执行业务逻辑,并生成动态内容供前端展示。常见后端开发语言包括Python、Java、Node.js等,框架如Django、Flask、Spring等提供了便捷工具。合理的后端设计确保系统稳定、安全,并支持前后端协同工作。通过API,后端与前端实现数据交互,共同构建出功能强大、响应迅速的Web应用。
四、课堂小结
- 在本节课中,我们深入探讨了Django框架的基本概念、版本演化、特点以及与Python版本的对应关系。学生们不仅了解了Django的核心组件MVT模型,还学习了MVC模式的优势。通过版本对比和演化历程,我们更好地理解了Django的发展轨迹。此外,课程还简要介绍了Web前端和后端开发,强调了它们在构建功能强大、用户友好的Web应用中的协同作用。在接下来的实际操作和项目实践中,学生将有机会深入应用所学知识,提升Django开发技能。