Django 视图和URL配置

由 lxjazni_7 创建,小路依依 最后一次修改 2016-02-24

前一章中,我们解释了如何建立一个 Django 项目并启动 Django 开发服务器。 在这一章,你将会学到用Django创建动态网页的基本知识。

你的第一个基于Django的页面: Hello World

正如我们的第一个目标,创建一个网页,用来输出这个著名的示例信息:

Hello world.

如果你曾经发布过Hello world页面,但是没有使用网页框架,只是简单的在hello.html文本文件中输入Hello World,然后上传到任意的一个网页服务器上。 注意,在这个过程中,你已经说明了两个关于这个网页的关键信息: 它包括(字符串 "Hello world")和它的URL( http://www.example.com/hello.html , 如果你把文件放在子目录,也可能是 http://www.example.com/files/hello.html)。

使用Django,你会用不同的方法来说明这两件事 页面的内容是靠view function(视图函数) 来产生,URL定义在 URLconf 中。首先,我们先写一个Hello World视图函数。

第一份视图:

在上一章使用django-admin.py startproject制作的mysite文件夹中,创建一个叫做views.py的空文件。这个Python模块将包含这一章的视图。 请留意,Django对于view.py的文件命名没有特别的要求,它不在乎这个文件叫什么。但是根据约定,把它命名成view.py是个好主意,这样有利于其他开发者读懂你的代码,正如你很容易的往下读懂本文。

我们的Hello world视图非常简单。 这些是完整的函数和导入声明,你需要输入到views.py文件:

from django.http import HttpResponse

def hello(request):
    return HttpResponse("Hello world")

我们逐行逐句地分析一遍这段代码:

首先,我们从 django.http 模块导入(import) HttpResponse 类。参阅附录 H 了解更多关于 HttpRequest和 HttpResponse 的细节。 我们需要导入这些类,因为我们会在后面用到。

接下来,我们定义一个叫做hello 的视图函数。

每个视图函数至少要有一个参数,通常被叫作request。 这是一个触发这个视图、包含当前Web请求信息的对象,是类django.http.HttpRequest的一个实例。在这个示例中,我们虽然不用request做任何事情,然而它仍必须是这个视图的第一个参数。

注意视图函数的名称并不重要;并不一定非得以某种特定的方式命名才能让 Django 识别它。 在这里我们把它命名为:hello,是因为这个名称清晰的显示了视图的用意。同样地,你可以用诸如:hello_wonderful_beautiful_world,这样难看的短句来给它命名。 在下一小节(Your First URLconf),将告诉你Django是如何找到这个函数的。

这个函数只有简单的一行代码: 它仅仅返回一个HttpResponse对象,这个对象包含了文本“Hello world”。

这里主要讲的是: 一个视图就是Python的一个函数。这个函数第一个参数的类型是HttpRequest;它返回一个HttpResponse实例。为了使一个Python的函数成为一个Django可识别的视图,它必须满足这两个条件。 (也有例外,但是我们稍后才会接触到。

你的第一个URLconf

现在,如果你再运行:python manage.py runserver,你还将看到Django的欢迎页面,而看不到我们刚才写的Hello world显示页面。 那是因为我们的mysite项目还对hello视图一无所知。我们需要通过一个详细描述的URL来显式的告诉它并且激活这个视图。 (继续我们刚才类似发布静态HTML文件的例子。现在我们已经创建了HTML文件,但还没有把它上传至服务器的目录。)为了绑定视图函数和URL,我们使用URLconf。

URLconf 就像是 Django 所支撑网站的目录。 它的本质是 URL 模式以及要为该 URL 模式调用的视图函数之间的映射表。 你就是以这种方式告诉 Django,对于这个 URL 调用这段代码,对于那个 URL 调用那段代码。 例如,当用户访问/foo/时,调用视图函数foo_view(),这个视图函数存在于Python模块文件view.py中。

前一章中执行 django-admin.py startproject 时,该脚本会自动为你建了一份 URLconf(即 urls.py 文件)。 默认的urls.py会像下面这个样子:

from django.conf.urls.defaults import *

# Uncomment the next two lines to enable the admin:
# from django.contrib import admin
# admin.autodiscover()

urlpatterns = patterns('',
    # Example:
    # (r'^mysite/', include('mysite.foo.urls')),

    # Uncomment the admin/doc line below and add 'django.contrib.admindocs'
    # to INSTALLED_APPS to enable admin documentation:
    # (r'^admin/doc/', include('django.contrib.admindocs.urls')),

    # Uncomment the next line to enable the admin:
    # (r'^admin/', include(admin.site.urls)),
)

默认的URLconf包含了一些被注释起来的Django中常用的功能,仅仅只需去掉这些注释就可以开启这些功能. 下面是URLconf中忽略被注释的行后的实际内容

from django.conf.urls.defaults import *

urlpatterns = patterns('',
)

让我们逐行解释一下代码:

  • 第一行导入django.conf.urls.defaults下的所有模块,它们是Django URLconf的基本构造。 这包含了一个patterns函数。
  • 第二行调用 patterns() 函数并将返回结果保存到 urlpatterns 变量。patterns函数当前只有一个参数—一个空的字符串。 (这个字符串可以被用来表示一个视图函数的通用前缀。具体我们将在第八章里面介绍。)

当前应该注意是 urlpatterns 变量, Django 期望能从 ROOT_URLCONF 模块中找到它。 该变量定义了 URL 以及用于处理这些 URL 的代码之间的映射关系。 默认情况下,URLconf 所有内容都被注释起来了——Django 应用程序还是白版一块。 (注:那是上一节中Django怎么知道显示欢迎页面的原因。 如果 URLconf 为空,Django 会认定你才创建好新项目,因此也就显示那种信息。

如果想在URLconf中加入URL和view,只需增加映射URL模式和view功能的Python tuple即可. 这里演示如何添加view中hello功能.

from django.conf.urls.defaults import *
from mysite.views import hello

urlpatterns = patterns('',
    ('^hello/$', hello),
)

请留意:为了简洁,我们移除了注释代码。 如果你喜欢的话,你可以保留那些行。)

我们做了两处修改。

  • 首先,我们从模块 (在 Python 的 import 语法中, mysite/views.py 转译为 mysite.views ) 中引入了hello 视图。 (这假设mysite/views.py在你的Python搜索路径上。关于搜索路径的解释,请参照下文。)
  • 接下来,我们为urlpatterns加上一行: (‘^hello/$’, hello), 这行被称作URLpattern,它是一个Python的元组。元组中第一个元素是模式匹配字符串(正则表达式);第二个元素是那个模式将使用的视图函数。

简单来说,我们只是告诉 Django,所有指向 URL /hello/ 的请求都应由 hello 这个视图函数来处理。

Python 搜索路径

Python 搜索路径 就是使用 import 语句时,Python 所查找的系统目录清单。

举例来说,假定你将 Python 路径设置为

['','/usr/lib/python2.4/site-packages','/home/username/djcode/']

如果执行代码from foo import bar ,Python 将会首先在当前目录查找 foo.py 模块( Python 路径第一项的空字符串表示当前目录)。 如果文件不存在,Python将查找 /usr/lib/python2.4/site-packages/foo.py 文件。

如果你想看Python搜索路径的值,运行Python交互解释器,然后输入:

>>> import sys
>>> print sys.path

通常,你不必关心 Python 搜索路径的设置。 Python 和 Django 会在后台自动帮你处理好。

讨论一下URLpattern的语法是值得的,因为它不是显而易见的。 虽然我们想匹配地址/hello/,但是模式看上去与这有点差别。 这就是为什么:

Django在检查URL模式前,移除每一个申请的URL开头的斜杠(/)。 这意味着我们为/hello/写URL模式不用包含斜杠(/)。(刚开始,这样可能看起来不直观,但这样的要求简化了许多工作,如URL模式内嵌,我们将在第八章谈及。)

模式包含了一个尖号(^)和一个美元符号($)。这些都是正则表达式符号,并且有特定的含义: 上箭头要求表达式对字符串的头部进行匹配,美元符号则要求表达式对字符串的尾部进行匹配。

最好还是用范例来说明一下这个概念。 如果我们用尾部不是$的模式’^hello/’,那么任何以/hello/开头的URL将会匹配,例如:/hello/foo 和/hello/bar,而不仅仅是/hello/。类似地,如果我们忽略了尖号(^),即’hello/$’,那么任何以hello/结尾的URL将会匹配,例如:/foo/bar/hello/。如果我们简单使用hello/,即没有^开头和$结尾,那么任何包含hello/的URL将会匹配,如:/foo/hello/bar。因此,我们使用这两个符号以确保只有/hello/匹配,不多也不少。

你大多数的URL模式会以^开始、以$结束,但是拥有复杂匹配的灵活性会更好。

你可能会问:如果有人申请访问/hello(尾部没有斜杠/)会怎样。 因为我们的URL模式要求尾部有一个斜杠(/),那个申请URL将不匹配。 然而,默认地,任何不匹配或尾部没有斜杠(/)的申请URL,将被重定向至尾部包含斜杠的相同字眼的URL。 (这是受配置文件setting中APPEND_SLASH项控制的,参见附件D。)
如果你是喜欢所有URL都以’/’结尾的人(Django开发者的偏爱),那么你只需要在每个URL后添加斜杠,并且设置”APPEND_SLASH”为”True”. 如果不喜欢URL以斜杠结尾或者根据每个URL来决定,那么需要设置”APPEND_SLASH”为”False”,并且根据你自己的意愿来添加结尾斜杠/在URL模式后.

另外需要注意的是,我们把hello视图函数作为一个对象传递,而不是调用它。 这是 Python (及其它动态语言的) 的一个重要特性: 函数是一级对象(first-class objects), 也就是说你可以像传递其它变量一样传递它们。 很酷吧?

启动Django开发服务器来测试修改好的 URLconf, 运行命令行 python manage.py runserver 。 (如果你让它一直运行也可以,开发服务器会自动监测代码改动并自动重新载入,所以不需要手工重启) 开发服务器的地址是http://127.0.0.1:8000/ ,打开你的浏览器访问 http://127.0.0.1:8000/hello/ 。 你就可以看到输出结果了。 开发服务器将自动检测Python代码的更改来做必要的重新加载, 所以你不需要重启Server在代码更改之后。服务器运行地址 http://127.0.0.1:8000/ ,所以打开浏览器直接输入 http://127.0.0.1:8000/hello/ ,你将看到由你的Django视图输出的Hello world。

万岁! 你已经创建了第一个Django的web页面。

正则表达式

正则表达式 (或 regexes ) 是通用的文本模式匹配的方法。 Django URLconfs 允许你 使用任意的正则表达式来做强有力的URL映射,不过通常你实际上可能只需要使用很少的一 部分功能。 这里是一些基本的语法。

符号匹配
. (dot)任意单一字符
\d任意一位数字
[A-Z]A 到 Z中任意一个字符(大写)
[a-z]a 到 z中任意一个字符(小写)
[A-Za-z]a 到 z中任意一个字符(不区分大小写)
+匹配一个或更多 (例如, \d+ 匹配一个或 多个数字字符)
[^/]+一个或多个不为‘/’的字符
?
零个或一个之前的表达式(例如:\d? 匹配零个或一个数字)
*匹配0个或更多 (例如, \d* 匹配0个 或更多数字字符)
{1,3}介于一个和三个(包含)之前的表达式(例如,\d{1,3}匹配一个或两个或三个数字)

有关正则表达式的更多内容,请访问 http://www.djangoproject.com/r/python/re-module/.

关于“404错误”的快速参考

目前,我们的URLconf只定义了一个单独的URL模式: 处理URL /hello/ 。 当请求其他URL会怎么样呢?

让我们试试看,运行Django开发服务器并访问类似 http://127.0.0.1:8000/goodbye/ 或者http://127.0.0.1:8000/hello/subdirectory/ ,甚至 http://127.0.0.1:8000/ (网站根目录)。 你将会看到一个 “Page not found” 页面(图 3-1)。 因为你的URL申请在URLconf中没有定义,所以Django显示这条信息。

2015-06-26/558d267f427f5

图3-1: Django的404 Error页

这个页面比原始的404错误信息更加实用。 它同时精确的告诉你Django调用哪个URLconf及其包含的每个模式。 这样,你应该能了解到为什么这个请求会抛出404错误。

当然,这些敏感的信息应该只呈现给你-开发者。 如果是部署到了因特网上的站点就不应该暴露 这些信息。 出于这个考虑,这个“Page not found”页面只会在 调试模式(debug mode) 下 显示。 我们将在以后说明怎么关闭调试模式。

关于网站根目录的快速参考。

在最后一节,如果你想通过http://127.0.0.1:8000/看网站根目录你将看到一个404错误消息。Django不会增加任何东西在网站根目录,在任何情况下这个URL都不是特殊的 就像在URLconf中的其他条目一样,它也依赖于指定给它的URL模式.

尽管匹配网站根目录的URL模式不能想象,但是还是值得提一下的. 当为网站根目录实现一个视图,你需要使用URL模式‘^$’ , 它代表一个空字符串。 例如:

from mysite.views import hello, my_homepage_view

urlpatterns = patterns('',
    url(r'^$', my_homepage_view),
    # ...
)

Django是怎么处理请求的

在继续我们的第二个视图功能之前,让我们暂停一下去了解更多一些有关Django是怎么工作的知识. 具体地说,当你通过在浏览器里敲http://127.0.0.1:8000/hello/来访问Hello world消息得时候,Django在后台有些什么动作呢?

所有均开始于setting文件。当你运行python manage.py runserver,脚本将在于manage.py同一个目录下查找名为setting.py的文件。这个文件包含了所有有关这个Django项目的配置信息,均大写: TEMPLATE_DIRS , DATABASE_NAME , 等. 最重要的设置时ROOT_URLCONF,它将作为URLconf告诉Django在这个站点中那些Python的模块将被用到

还记得什么时候django-admin.py startproject创建文件settings.py和urls.py吗?自动创建的settings.py包含一个ROOT_URLCONF配置用来指向自动产生的urls.py. 打开文件settings.py你将看到如下:

ROOT_URLCONF = 'mysite.urls'

相对应的文件是mysite/urls.py

当访问 URL /hello/ 时,Django 根据 ROOT_URLCONF 的设置装载 URLconf 。 然后按顺序逐个匹配URLconf里的URLpatterns,直到找到一个匹配的。 当找到这个匹配 的URLpatterns就调用相关联的view函数,并把HttpRequest 对象作为第一个参数。 (稍后再给出 HttpRequest 的更多信息) (我们将在后面看到HttpRequest的标准)

正如我们在第一个视图例子里面看到的,一个视图功能必须返回一个HttpResponse。 一旦做完,Django将完成剩余的转换Python的对象到一个合适的带有HTTP头和body的Web Response,(例如,网页内容)。

总结一下:

  1. 进来的请求转入/hello/.
  2. Django通过在ROOT_URLCONF配置来决定根URLconf.
  3. Django在URLconf中的所有URL模式中,查找第一个匹配/hello/的条目。
  4. 如果找到匹配,将调用相应的视图函数
  5. 视图函数返回一个HttpResponse
  6. Django转换HttpResponse为一个适合的HTTP response, 以Web page显示出来

你现在知道了怎么做一个 Django-powered 页面了,真的很简单,只需要写视图函数并用 URLconfs把它们和URLs对应起来。 你可能会认为用一系列正则表达式将URLs映射到函数也许会比较慢,但事实却会让你惊讶。

第二个视图: 动态内容

我们的Hello world视图是用来演示基本的Django是如何工作的,但是它不是一个动态网页的例子,因为网页的内容一直是一样的. 每次去查看/hello/,你将会看到相同的内容,它类似一个静态HTML文件。

我们的第二个视图,将更多的放些动态的东西例如当前日期和时间显示在网页上 这将非常好,简单的下一步,因为它不引入了数据库或者任何用户的输入,仅仅是输出显示你的服务器的内部时钟. 它仅仅有限度的比Helloworld刺激一些,但是它将演示一些新的概念

这个视图需要做两件事情: 计算当前日期和时间,并返回包含这些值的HttpResponse 如果你对python很有经验,那肯定知道在python中需要利用datetime模块去计算时间 下面演示如何去使用它:

>>> import datetime
>>> now = datetime.datetime.now()
>>> now
datetime.datetime(2008, 12, 13, 14, 9, 39, 2731)
>>> print now
2008-12-13 14:09:39.002731

以上代码很简单,并没有涉及Django。 它仅仅是Python代码。 需要强调的是,你应该意识到哪些是纯Python代码,哪些是Django特性代码。 (见上) 因为你学习了Django,希望你能将Django的知识应用在那些不一定需要使用Django的项目上。

为了让Django视图显示当前日期和时间,我们仅需要把语句:datetime.datetime.now()放入视图函数,然后返回一个HttpResponse对象即可。代码如下:

from django.http import HttpResponse
import datetime

def current_datetime(request):
    now = datetime.datetime.now()
    html = "<html><body>It is now %s.</body></html>" % now
    return HttpResponse(html)

正如我们的hello函数一样,这个函数也保存在view.py中。为了简洁,上面我们隐藏了hello函数。下面是完整的view.py文件内容:

from django.http import HttpResponse
import datetime

def hello(request):
    return HttpResponse("Hello world")

def current_datetime(request):
    now = datetime.datetime.now()
    html = "<html><body>It is now %s.</body></html>" % now
    return HttpResponse(html)

(从现在开始,如非必要,本文不再重复列出先前的代码。 你应该懂得识别哪些是新代码,哪些是先前的。) (见上)

让我们分析一下改动后的views.py:

在文件顶端,我们添加了一条语句:import datetime。这样就可以计算日期了。
函数中的第一行代码计算当前日期和时间,并以 datetime.datetime 对象的形式保存为局部变量 now 。
函数的第二行代码用 Python 的格式化字符串(format-string)功能构造了一段 HTML 响应。 字符串中的%s是占位符,字符串后面的百分号表示用它后面的变量now的值来代替%s。变量%s是一个datetime.datetime对象。它虽然不是一个字符串,但是%s(格式化字符串)会把它转换成字符串,如:2008-12-13 14:09:39.002731。这将导致HTML的输出字符串为:It is now 2008-12-13 14:09:39.002731。

(目前HTML是有错误的,但我们这样做是为了保持例子的简短。)

最后,正如我们刚才写的hello函数一样,视图返回一个HttpResponse对象,它包含生成的响应。

添加上述代码之后,还要在urls.py中添加URL模式,以告诉Django由哪一个URL来处理这个视图。 用/time/之类的字眼易于理解:

from django.conf.urls.defaults import *
from mysite.views import hello, current_datetime

urlpatterns = patterns('',
    ('^hello/$', hello),
    ('^time/$', current_datetime),
)

这里,我们修改了两个地方。 首先,在顶部导入current_datetime函数; 其次,也是比较重要的:添加URL模式来映射URL中的/time/和新视图。 理解了么?

写好视图并且更新URLconf之后,运行命令python manage.py runserver以启动服务,在浏览器中输入http://127.0.0.1:8000/time/。 你将看到当前的日期和时间。

Django时区

视乎你的机器,显示的日期与时间可能和实际的相差几个小时。 这是因为Django是有时区意识的,并且默认时区为America/Chicago。 (它必须有个值,它的默认值是Django的诞生地:美国/芝加哥)如果你处在别的时区,你需要在settings.py文件中更改这个值。请参见它里面的注释,以获得最新世界时区列表。

URL配置和松耦合

现在是好时机来指出Django和URL配置背后的哲学: 松耦合 原则。 简单的说,松耦合是一个 重要的保证互换性的软件开发方法。

Django的URL配置就是一个很好的例子。 在Django的应用程序中,URL的定义和视图函数之间是松 耦合的,换句话说,决定URL返回哪个视图函数和实现这个视图函数是在两个不同的地方。 这使得 开发人员可以修改一块而不会影响另一块。

例如,考虑一下current_datetime视图。 如果我们想把它的URL 从原来的 /time/ 改变到 /currenttime/ ,我们只需要快速的修改一下URL配置即可, 不用担心这个函数的内部实现。 同样的,如果我们想要修改这个函数的内部实现也不用担心会影响 到对应的URL。

此外,如果我们想要输出这个函数到 一些 URL, 我们只需要修改URL配置而不用 去改动视图的代码。 在这个例子里,current_datetime被两个URL使用。 这是一个故弄玄虚的例子,但这个方法迟早会用得上。

urlpatterns = patterns('',
    ('^hello/$', hello),
    ('^time/$', current_datetime),
    ('^another-time-pa