Джанго: описание и запросы

Django – Python-фреймворк, который применяется для разработки веб-приложений. Данное программное обеспечение использует шаблон проектирования типа MVC. Это высокоуровневый инструмент. С его помощью разработчики смогут создавать веб и обеспечивать его поддержку. 

Далее упомянутый фреймворк будет изучен более подробно. Предложенная информация ориентирована на широкую публику. Она одинаково хорошо подойдет как тем, кто только начинает погружаться в the Python, так и уже более опытным специалистам.

Краткая характеристика

Перед тем как работать с the objects в Django, сначала необходимо понять, с чем программисту вообще предстоит иметь дело. Упомянутый фреймворк – веб-инструмент для разработки. С его помощью в Сети формируются полностью безопасные поддерживаемые страницы и сайты. У Джанго открытый исходный код, благодаря чему он с легкостью модифицируется и совершенствуется.

Соответствующий фреймворк распространяется совершенно бесплатно. Для опытных разработчиков, которым мало стандартных возможностей инструмента, система поддерживает коммерческую расширенную адаптацию.

The Django был создан в 2003–2005 годах. Его разработчиками выступили программисты Адриан Головати и Саймон Уиллисон. Пакет инструментов для программирования был назван в честь гитариста из Франции.

Первая версия упомянутого фреймворка появилась в 2005 году. Раз в год, начиная с самого начала релиза, инструмент обновляется. Иногда новые опции и функции внедряются дважды за 12 месяцев. С 2008 года the Django поддерживается компанией DSF.

Принцип работы

The Django является программной платформой (каркасом), на который разработчик «прикрепляет» дополнительные элементы. К ним можно отнести:

• пользовательские интерфейсы;
• скрипты функционирования компонентов сайта/программного обеспечения;
• имеющиеся библиотеки;
• мультимедиа;
• модули безопасности;
• информационные базы.

Рассматриваемый проект отвечает за обеспечение базовых аспектов работы исходного проекта. Подключаемые (сменные) модули – за специфичные опции, которые относятся к каждому отдельно взятому программному обеспечению.

Преимущества и недостатки

The objects в Джанго, а также запросы рассматриваемого инструмента целесообразно изучать только после того, как разработчик поймет, какие плюсы и минусы имеет соответствующий пакет инструментов.

К сильным сторонам фреймворка разработчики относят такие моменты как:

1. Полнота. The framework спроектирован с соблюдением принципа «Все включено». Программисты смогут с его помощью создавать веб-приложения без сторонних элементов. Подобная особенность представляет ценность для новичков. Им не придется искать дополнительные objects для создания стандартной функциональности основной массы веб-программ.
2. Универсальность. Упомянутый набор инструментов позволяет создавать самые разные objects и проекты «на выходе». Он используется для систем манипулирования контентом, новостных и информационных ресурсов, видеохостингов, социальных сетей и так далее. Позволяет работать с любыми типами документов, базами данных, клиентскими средами.
3. Высокий уровень надежности и безопасности. The DSF обеспечивает качественную защиту рассматриваемого проекта. Фреймворк регулярно обновляется, подвергается тестированию на наличие ошибок. Проекты, получаемые «на выходе» с его помощью, будут включать в себя на порядок меньше сбоев и неполадок.
4. Поддержка масштабируемости. Архитектура инструмента базируется на полной независимости его составляющих objects. Любой элемент может быть изменен или модифицирован. Другие objects в исходном коде затрагиваться не будут.
5. Сопровождаемость. Повторное использование кода, группировка связанных функций в отдельные модули и другие подобные операции прекрасно реализовываются. Данная особенность сокращает и упрощает структуру исходного проекта. При смене его разработчика новый специалист достаточно быстро разберется в архитектуре программного проекта.
6. Переносимость. Программировать в the Django предстоит на Python. Соответствующий язык программирования дает возможность формирования проектов для всех распространенных платформ. Итоговые приложения будут одинаково хорошо запускаться на MacOs, Windows и Linux.
7. Открытость. Джанго – открытое программное обеспечение. Воспользоваться им для формирования программы или веб-страницы сможет каждый. Здесь также стоит учитывать право на применение «пакета» в коммерческих целях.
8. Собственная экосистема. Рассматриваемый компонент обладает различными objects и модулями, которые подключаются «извне».
9. Гибкость. The Django – это инструмент с умеренной гибкостью. Он позволяет предоставлять несколько objects для решения одной и той же задачи. Воспользоваться соответствующими функциями удается 1–2 способами.

Недостатки рассматриваемый пакет инструментов тоже имеет. К ним относят:

1. Монолитную архитектуру. Джанго – это единый и самодостаточный комплекс инструментов программиста. Для разработки сложных проектов соответствующий момент станет плюсом. Для обновлений фреймворка – минусом.
2. Старый ORM. Джанго имеет собственный менеджер базы данных – ORM. Этот элемент поддерживает работу с разнообразными типами БД. Несмотря на это, ORM не имеет некоторых полезных и весьма распространенных функций, которые встречаются в различных иных менеджерах. Пример – отсутствие поддержки интеграции с SQLAlchemy. Данный объект является основополагающим в Python при оперировании информационными базами.
3. Отсутствие многозадачности. С несколькими процессами в упомянутом инструменте работать не получится.
4. Шаблон маршрутизации URL. Он базируется на применении регулярных выражений (символов и метасимволов). Они используются для задавания правил поиска. Сам механизм исправно функционирует, но его настройка может звать некоторые затруднений у новичков.

The Django – это функциональный и достаточно мощный инструмент разработки. Его рекомендуется изучать всем, кто планирует программировать на Python веб-программы.

Когда лучше применять фреймворк

The Django – инструмент, который рекомендуется использовать в различных ситуациях:

• у разрабатываемой программы высокие требования к стабильности и защите от хакерского посягательства;
• предполагается, что написанный ресурс будет развиваться или сокращаться;
• необходимость использоваться разнообразных информационных баз;
• наличие ограничений по времени развертки и финансовому обеспечению;
• использование передовых технологий в процессе разработки;
• в процессе программирования заинтересованы разные специалисты;
• создание сайтов «с нуля» и веб-программ невозможно ввиду недостаточности опыта;
• поддержка ORM так, чтобы не приходилось напрямую работать с запросами и the objects баз данных.

Рассматриваемый инструмент не всегда эффективен. От него рекомендуется отказаться, если разработчик планирует составить приложение со сложной и разветвленной структурой, а также широким спектром функциональности. То же самое касается простых objects, в которых не слишком богатый функционал и отсутствуют базы данных. The Django не подойдет в процессе реализации программ, которые требуют написания «с нуля».

Как установить

Перед тем как изучать запросы в Django, необходимо подготовиться. А именно – установить фреймворк на устройство. Процесс будет меняется в зависимости от операционной системы, инициализированной на компьютере. Далее будут предложены алгоритмы для Windows.

Предварительная подготовка

The Django написан на Python. Пользователям необходимо сначала установить его интерпретатор. Такое название получили objects, которые распознают исходные коды скриптов и переводят их в машинный вид. Именно его будет «понимать» операционная система. 

Интерпретатор – не единственный элемент, который необходимо инициализировать. Дополнительно разработчик должен установить pip – менеджер пакетов. Соответствующий проект обычно скачивается вместе с Python.

Инициализация виртуальной среды

Данный этап можно пропустить. Он просто способствует упрощению работы с фреймворком. За счет виртуальной среды удается запускать сразу несколько приложений на Питоне. Они будут функционировать независимо друг от друга.

Чтобы установить виртуальную среду, потребуется:

1. Отыскать соответствующий objects в Сети. Желательно – на официальном сайте разработчика.
2. Скачать пакет на устройство.
3. Запустить инициализатор.

Большинство разработчиков не пренебрегают данным необязательным этапом.

Установка фреймворка

После установки и активации виртуальной среды потребуется провести инициализацию самого фреймворка. Для этого необходимо открыть консоль и ввести там: pip install Django. Система все остальные операции выполнит самостоятельно.

Настройка первого проекта

Перед изучением фильтров и запросов the Django необходимо научиться создавать проекты с его помощью. Это не слишком сложно.

Для настройки проекта потребуется:

1. Предварительно создать директорию на жестком диске устройства. Соответствующий компонент должен быть отведен под конкретный проект. Пример – C:\django.
2. Перейти в командной строке в соответствующий каталог. Для этого потребуется воспользоваться командой cd.
3. Пользоваться созданными скриптами. В Windows появится исполняемый файл (objects) – Django-admin.exe. В среде программирования – objects с аналогичным названием, но с расширением .py. Соответствующие элементы потребуются непосредственно для управления исходным проектом.

Дальнейшая работа с будущим приложением или веб-страницей будет строиться на определенном алгоритме. Сначала происходит установка виртуальной серы. Для удобства рекомендуется присвоить этому objects имя. Через команду Django-admin startproject нужно запустить сам проект. В текущей папке возникнет его подкаталог.

Состав стандартного проекта

Каждый проект обязательно включает в себя разнообразные objects:

• manage.py – исполнение разнообразных команд, запуск программного обеспечения;
• __init__ – стандартный для Питона документ, в котором располагаются модульные свойства;
• settings – настройки проекта;
• urls – поддержка таких objects как шаблоны URL-адресов;
• wsgi – параметры конфигурации WSGI, которые будут применяться в процессе развертки исходного кода.

Для запуска написанного кода требуется перейти в консоли к его папке, а затем использовать команду python manage.py runserver. После этого в командной строке появится адрес расположения проекта. Обычно – 127.0.0.1:8000. Если ввести его в поисковой браузерной строке, на дисплей будет выведено содержимое по умолчанию.

Запросы

После создания моделей данных the Django автоматически предоставит API-абстракции баз данных. С их помощью можно работать с the objects:

• удалять;
• обновлять;
• извлекать;
• создавать.

Далее будут изучены наиболее распространенные операции и запросы, с которыми разработчику предстоит иметь дело.

Создание объектов

The objects в рассматриваемом фреймворке – неотъемлемая часть любого программного обеспечения. В инструменте используется интуитивно понятна система: класс модели представлен таблицей базы данных. Экземпляр соответствующего класса – конкретная запись в the database.

Для создания the objects потребуется сформировать его экземпляр. Для этого используются аргументы ключевого слова для класса модели. Далее требуется вызвать save. Этот метод поможет сохранить the objects в базе данных.

Выше – наглядный пример реализации соответствующей операции. Здесь предполагается, что модели расположены в документе mysite/blog/models.py.

Сохранение изменений

Операции с the objects поддерживают сохранение изменений. Для того, чтобы подтвердить операцию для компонентов, уже расположенных в базе данных, требуется воспользоваться save().

Вот – пример:

Здесь для blog экземпляра b5, который уже ранее был сохранен в БД, изменяется имя the objects. Соответствующие корректировки должны быть сохранены.

Извлечение

The objects могут быть извлечены. Для этого через QuerySet и Manager требуется сформировать модель класса. Первый компонент – это набор the objects которые поддерживаются в базе данных. В нем может содержаться один или несколько фильтров. Соответствующие the objects могут вовсе отсутствовать. С их помощью удается сузить результаты запроса на основе заданных параметров.

Если рассматривать соответствующую команду в SQL, она будет приравнена к SELECT. Фильтры – это LIMIT или WHERE.

При помощи модели Manager удается получить QuerySet. У каждой модели поддерживается минимум один Manager. Он носит название objects по умолчанию. Доступ к нему предоставляется напрямую через класс имеющейся модели.

Managers доступны только через модели классов. Из экземпляров модели обратиться к ним не получится.

Получение всех объектов

Наиболее простой вариант получения the objects из имеющейся таблицы – это запросить их все. Для данной операции на Manager используется метод all:

Он используется для того, чтобы вернуть в QuerySet все объекты, поддерживаемые заданной информационной базой.

Работа с фильтрами

The Django objects filter – то, что поможет вводить различные фильтры в QuerySet. Они способствуют формированию подмножеств. В рассматриваемом инструменте существуют разнообразные фильтры. Наиболее распространенные:

1. Filter(**kwargs). Используется для того, чтобы возвращать новые QuerySet, включающие в свой состав the objects, которые соответствуют заданным параметрам поиска.
2. Exclude(**kwargs). Данный запрос используется для возврата новых QuerySet с объектами, которые не соответствуют установленным требованиям поиска.

Также необходимо запомнить, что поисковые параметры (**kwargs) должны быть указаны в особом формате. Вот – наглядный пример работы с фильтрами:

Здесь предстоит запросить и вывести список записей в имеющемся блоке, соответствующие 2006 году публикации. Для операции используется the Django object метод filter.

Объединение

С фильтрами, как и с the objects, можно выполнять различные операции. Далее они будут изучены более подробно, ведь рассматриваемый инструмент требует определенных навыков в области разработки программного обеспечения.

Фильтры можно объединить. Они образуют единую цепочку. Соответствующий подход используется для уточнения информации:

Работает соответствующий прием так:

1. Сначала берутся все записи в пределах QuerySet.
2. Далее – добавляется фильтр.
3. После него разработчик устанавливает исключение и еще один фильтр. 

Результатом обработки предложенного кодового фрагмента станет QuerySet, который включает в себя все записи с заголовками «What». Во внимание будут приняты только записи, датированные с 30 января 2005 года по текущий момент.

Уникальность

Каждый раз при доработке QuerySet система предлагает разработчикам пользоваться «на выходе» совершенно новым QuerySet. Он не будет связан с предыдущим «хранилищем». Каждое уточнение влечет за собой создание отдельного и неповторимого элемента. Каждый такой уникальный QuerySet может храниться, а также повторно использоваться.

Выше – три отдельных the QuerySets:

1. Первый – база. Он включает в себя все записи, заголовки которых начинаются с «What».
2. Второй – подмножество первого. У него поддерживает дополнительный критерий. А именно – исключение записей, которые относятся по параметру pub_date к настоящему или будущему.
3. Третий the objects – это подмножество первого с дополнительным критерием. Согласно действующей выборке, система отбирает все записи, относящиеся по pub_date к сегодняшнему или будущему.

Существуют и иные методы рассматриваемого фреймворка. Они используются реже.

Прочие методы

В основном при работе с the Django objects filter предстоит использовать методы all, get, exclude и filter. Они не являются исчерпывающими. Разработчики могут задействовать другие команды, чтобы совершать более сложные манипуляции.

Ограничения

Для ограничения QuerySets необходимо пользоваться синтаксическими подмножествами массивов Python. Соответствующий прием является аналогом внедрения Limit или offset предложений в the SQL.

Вот – наглядный пример возврата первых 5 объектов:

Второй предложенный код используется для возврата объектов с 5 по 10 включительно. Стоит обратить внимание на то, что в Джанго отсутствует обратная (отрицательная) индексация.

Поиск полей

Поиск по полю – это процесс, при котором необходимо указать основную часть предложения SQL where. Основные аргументы ключевых слов поиска представлены в форме field_lookuptype = value (двойное подчеркивание).

Поле, написанное в поиске, должно выступать в качестве поля модели. Существует единственное исключение – когда ForeignKey допускает указание имени поля через суффикс _id. В соответствующей ситуации ожидается, что параметр значения будет включать в себя необработанный параметр первичного ключа внешней модели:

При передаче the objects, который выражается недопустимым аргументом ключевого слова, система запустит функцию поиска под названием TypeError.

В API базы данных поддерживаются порядка 20 типов поиска. Полноценную информацию рекомендуется искать в официальной документации.

Точные совпадения

Для того, чтобы искать в the objects «точные» совпадения, необходимо пользоваться специальным методом. Он называется exact. Вот – пример:

Здесь произойдет генерирование в SQL:

Если разработчик не указал тип поиска (аргумент ключевого слова не имеет двойного подчеркивания), по умолчанию используется тип exact.

Без учета регистра

Еще один интересный и полезный вариант поиска информации. Он позволяет «фильтровать» информацию в the objects без учета регистра. Для реализации операции используется метод iexact.

В предложенном примере система будет искать все возможные вариации регистров во фразе «beatles blog».

С учетом регистра

Нередко при поиске информации от пользователей и разработчиков требуется учет регистра. Некоторые системы, приложения и поля чувствительны к нему. В the Django поиск соответствия с учетом регистра осуществляется за счет команды contains.

В форме записи SQL запрос имеет следующую интерпретацию:

Также можно использовать istartswith или iendswith.

Кэширование и QuerySets

При изучении the Django разработчику требуется учитывать различные особенности работы с упомянутым пакетом инструментов. Они заключаются не только в методах и запросах. Еще один момент, достойный внимания – кэширование.

Кеш в QuerySets поддерживается для того, чтобы минимизировать доступ к базе данных. Как только соответствующий компонент создается, его кэш пуст. Первых же вычисления возвращают явно запрошенные результаты. Пример – следующий элемент при той реализации итерации. Последующая оценка QuerySets будет производиться, опираясь на ранее сформированном кэше.

Это значит, если один и тот же запрос в имеющейся базе данных будет выполнен несколько раз, система получит дополнительную нагрузку. Также не исключено, что два списка не могут включать в свой состав одинаковые записи БД.

Когда кэширование отсутствует

Рассматриваемые запросы не всегда кэшируют результаты, полученные вследствие расчетов. Существует ряд ситуаций, при которых соответствующий момент не допускается. Пример – при оценке только части набора запросов при условии пустого изначально кэша. Элементы, которые будут возвращены последующей командой в системе, не будут кэшироваться. Это значит, что заполнению способствует ограничение набора запросов через срезы массивов или индексы.

Вот – многократное получение определенного индекса в the objects набора запросов. Каждый раз система будет запрашивать задействованную в процессе базу данных.

Стоит учесть, что простая печать набора запросов не приводит к непосредственному заполнению кэша. Данное явление связывается с тем, что __repe__ возвращает только часть итогового query-набора.

None – принцип работы

При сохранении None, как и в случае с другими видами полей, значения будет сохраняться в SQL в качестве NULL. Можно сохранить скаляр JSON null вместо SQL-операции. Для этого используется запись типа value(‘null’). Пользоваться подобным приемом крайне не рекомендуется.

Стоит запомнить что:

1. Если разработчик не готов работать с NULL-значениями SQL, ему рекомендуется воспользоваться параметром null=False.
2. Дополнительно предыдущая команда дополняется предоставлением значения по умолчанию для пустых значений типа default=dict.
3. Хранение скаляра JSON Null не нарушает принципа null=False.

Выше можно увидеть пример того, как используется isnull для запроса SQL Null.

Сравнение объектов

При работе с двумя экземплярами модели в Джанго иногда возникает необходимость в их сравнении. Для этой цели используется стандартный оператор в Python – «==». Система будет сравнивать значения первичных ключей двух моделей.

Если первичный ключ модели не вызывается через id, никаких проблем не возникнет. При сравнении всегда используется первичный ключ, независимо от того, какое у него имя. Выше – пример, при котором вызывается поле первичного ключа модели name.

Копирование экземпляров

The objects в Джанго не имеет встроенных методов копирования экземпляров модели. Данный момент не является проблемой. Вместо определенного метода разработчик может создать новый экземпляр со всеми скопированными значениями имеющихся полей.

В простейшей ситуации допускается установка pk в None и _state.adding к True. Вот – наглядный пример с блогом:

Наследование здесь поддерживается, но оно только усложняет ситуацию. Поэтому разработчикам рекомендуется не пользоваться соответствующим приемом.

Как лучше изучить Джанго

Джанго – функциональный инструмент, для работы с которым требуются определенные навыки в Python и SQL. Предложенная выше информация об the objects и командах – это лишь начало. С ее помощью становятся понятны лишь некоторые аспекты фреймворка.

Лучше всего для его быстрого освоения пользоваться дистанционными компьютерными онлайн-курсами. Весь учебный процесс на них организован в режиме «онлайн». Срок обучения – от нескольких месяцев до года. Можно не только совмещать сразу несколько направлений, но и выбрать курс в зависимости от имеющегося у пользователя изначально багажа знаний.

Дистанционное обучение Джанго и его особенностям сопровождается интересной практикой и домашними заданиями. В конце курса пользователь получит электронный сертификат, подтверждающий приобретенный спектр знаний и навыков.