Django所需环境

通常会觉得选择Django之Web框架有点太重量级了，官方教程中使用startproject命令行参数（django-admin startproject）依据约定创建一些文件和目录，对于大型项目，会得益于startproject命令参数所提供的代码组织及项目结构约定；而对于小型项目，这些并不是必需的。以下利用Django的基本生成模块，设计一个简单项目，号称轻量级的Django项目，使用单个文件的方法实现之。

这个单个文件从一个hello.py文件开始，但在实现之前，需要安装Python、Virtualenv、Django、Visual Studio Code环境工具，接下来进入正题。

创建视图

Django是一个模型-模板-视图（model-template-view，MTV）的框架，视图部分需要HTTP给出的请求和响应。在 hello.py文件中创建执行返回响应Hello World信息的方法。

from django.http import HttpResponse

def index(request):
    return HttpResponse('Hello World')

在Django的生成项目中 ，以上代码通常会放在应用程序内（django-admin startapp）的views.py文件中。不过这仅仅是约定，对于视图要放在应用内部的什么位置，并没有规定。也就是说，视图也不一定要放在views.py文件中。

Django 使用请求和响应对象通过系统传递消息状态。当客户端发出一个请求消息时，Django 会创建一个 HttpRequest 对象，其中包含有关请求的元数据。 然后 Django 加载适当的视图，并将 HttpRequest 作为第一个参数传递给视图函数。 每个视图负责返回一个 HttpResponse对象做出响应消息给客户端。

URL模式

要在浏览器中访问视图，需要将其绑定到URL的映射路径上，需要将其与一个URL模式相关联，在本例中，服务器根路径会自己处理该视图。Django通过一个正则表达式与可调用的参数相匹配和视图的URL路径进行关联。以下将创建的关联写在hello.py文件中。

from django.urls import re_path
from django.http import HttpResponse

def index(request):
    return HttpResponse('Hello World')

urlpatterns = (
    re_path(r'^$', index),
)

同样，在Django的生成项目中 ，URL模式约定放在urls.py文件中，但没有强制规定，不一定非要放在其中，它们可以存在于任何可引用的Python模块中。在本例的hello.py文件中，将典型的views.py文件与urls.py文件的内容合并在一起了。

设置

在运行项目之前，进入到Django的配置阶段，需要详细说明各种资源的方方面面，在本例中，会在调试模式下运行Django，将DEBUG设为True，还包括了一个固定的SECRET_KEY设置，用于跨站点请求防伪（CSRF，Cross-site request forgery）保护，对每个项目需要随机生成，除此之外，Django仅仅需要配置根目录URL的位置，以便使用该模块中urlpatterns所定义的值。

from django.conf import settings

settings.configure(
    DEBUG=True,
    SECRET_KEY='django-insecure-=ep4=uh86d_3)vm3vq6dt04f77pvqp+_akttiy(44#x&9u-jx5',
    ROOT_URLCONF=__name__,
    MIDDLEWARE=(
        'django.middleware.common.CommonMiddleware',
        'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
        'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    ),
)

以上的配置中还有一项MIDDLEWARE，它是要将激活的中间件组件，添加到 Django 设置中的MIDDLEWARE元组中。而中间件是 Django 请求/响应处理的挂钩框架，这是一个轻量级的低级别“插件”系统，用于全局更改 Django 的输入或输出。每个中间件组件负责做一些特定的功能，在Django中就是request和response之间进行的处理，在本例中配置了三个必要的中间件类。

默认的startproject命令参数生成的配置项会包含在settings.py文件中，也会包含本例中未使用的设置，像国际化资源和静态资源等。

运行项目

典型的Django项目带有一个manage.py文件，该文件用于创建数据库表、启动开发服务器等多个命令，其中含有几行代码，在本例中将这个文件中的相关部分加到hello.py文件中，实现与manage.py相同的功能。完整的代码如下：

import os
import sys
from django.conf import settings

DEBUG = os.environ.get('DEBUG', 'on') == 'on'
SECRET_KEY = os.environ.get('SECRET_KEY', 'django-insecure-=ep4=uh86d_3)vm3vq6dt04f77pvqp+_akttiy(44#x&9u-jx5')

settings.configure(
    DEBUG=DEBUG,
    SECRET_KEY=SECRET_KEY,
    ROOT_URLCONF=__name__,
    MIDDLEWARE=(
        'django.middleware.common.CommonMiddleware',
        'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
        'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    ),
)

from django.urls import re_path
from django.http import HttpResponse

def index(request):
    return HttpResponse('Hello World')

urlpatterns = (
    re_path(r'^$', index),
)

if __name__ == "__main__":
    from django.core.management import execute_from_command_line

    execute_from_command_line(sys.argv)

在命令行终端中输入以下命令启动本例项目：

python hello.py runserver

在浏览器中访问http://127.0.0.1:8000/，将看到Hello World的信息。

WSGI应用

Django框架的核心是用于处理HTTP协议的HttpRequest请求，并返回HttpResponse响应。在其中间过程中，就是后端开发设计的内容。在前面的hello.py项目中，只是返回了Hello World字符串。虽然项目已经可以在runserver命令参数下可以运行了，但这只是一种基于标准库中的简单服务器，并不适合产品部署的安全性。

WSGI(Python Web Server Gateway Interface)是为Python语言定义的Web服务器和Web应用程序或框架之间的一种简单而通用的接口，基于CGI标准而设计。通过标准化Web服务器和Python web应用程序或框架之间的行为和通信，WSGI使得编写可移植的Python web代码成为可能，使其能够部署在任何符合WSGI的web服务器上。独立的WSGI服务器相比传统web服务器，使用更少的资源，并提供最高的性能。

Waitress是一个具备生产级品质并有高性能的纯python编写独立的WSGI服务器，它只依赖python标准库，不依赖任何第三方库。同时它可以在多平台下运行，如windows、linux等。虽然Gunicorn也是纯python的WSGI应用服务器中热门选择，但其不支持windows环境。安装Waitress的命令如下：

pip install -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ waitress

每一个WSGI服务器都需要使用一个正确定义的WSGI应用。Django通过get_wsgi_application提供了创建这个应用的方法。

from django.core.wsgi import get_wsgi_application

application = get_wsgi_application()

以上代码包含在由startproject命令参数所创建的wsgi.py文件中。application只是Django的一个约定名称，在hello项目中，也可以指定一个别的名称。

ALLOWED_HOSTS的设置被用来验证HTTP HOST标头值，应该设置为一个可接受的HOST值的列表，其只允许来自列表中所设置主机的请求，否则，没有ALLOWED_HOSTS环境变量的设置，它就会只允许来自localhost的请求。以下为代码片段：

DEBUG = os.environ.get('DEBUG', 'on') == 'on'
SECRET_KEY = os.environ.get('SECRET_KEY', 'django-insecure-=ep4=uh86d_3)vm3vq6dt04f77pvqp+_akttiy(44#x&9u-jx5')
ALLOWED_HOSTS = os.environ.get('ALLOWED_HOSTS', 'localhost').split(',')

settings.configure(
    DEBUG=DEBUG,
    SECRET_KEY=SECRET_KEY,
    ALLOWED_HOSTS=ALLOWED_HOSTS,
    ROOT_URLCONF=__name__,
    MIDDLEWARE=(
        'django.middleware.common.CommonMiddleware',
        'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
        'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    ),
)

当waitress安装完成后，可以通过waitress-serve的命令行方式来运行它，命令如下：

waitress-serve --listen=*:8000 hello:application

运行后，可以看到以下的运行信息：

INFO:waitress:Serving on http://[::]:8000
INFO:waitress:Serving on http://0.0.0.0:8000

在浏览器中打开http://127.0.0.1:8000的URL，可以看到Hello World的信息。

NGINX Web服务器应用

Nginx 是一个高性能的HTTP和反向代理的web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点（俄文：Рамблер）开发的。它在稳定性、丰富的功能集、简单的配置文件和低系统资源的消耗而闻名。中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

可以到http://nginx.org/en/download.html下载NGINX的各平台的最新版本文件，解压缩到指定目录即可。 将NGINX与Django整合，找到NGINX的conf路径下的nginx.conf文件，配置信息如下：

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location / {
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  # 表示请求发起源
        proxy_set_header Host $host;                                  # 请求的主机名
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;                      # 请求的真实IP
        proxy_redirect off;
        proxy_pass http://127.0.0.1:8000/;                            # 跨域转发
    }
}

配置好NGINX， 切换到其安装目录，运行命令如下：

start nginx        # 启动命令
nginx.exe -s quit  # 停止退出命令

在浏览器访问 http://localhost，可以看到与之前相同的结果。

复用模板

Hello项目是对由startproject命令参数创建的的布局进行剪裁，形成一个最小项目的固定模式，将其转换为可复用的模板，使用相同的布局设计未来的项目。

startproject的模板是一个目录和文件（python源代码文件），当命令执行时形成Django模板。制作时将project_name作为上下文传递，通过mkdir命令创建project_name目录，将hello.py文件转换到项目模板中(project_name/project_name.py)。文件的相关部分需要用变量来替换，模板源文件代码（project_name.py）如下：

# project_name.py

import os
import sys
from django.conf import settings

DEBUG = os.environ.get('DEBUG', 'on') == 'on'
SECRET_KEY = os.environ.get('SECRET_KEY', '{{ secret_key }}')
ALLOWED_HOSTS = os.environ.get('ALLOWED_HOSTS', 'localhost').split(',')

settings.configure(
    DEBUG=DEBUG,
    SECRET_KEY=SECRET_KEY,
    ALLOWED_HOSTS=ALLOWED_HOSTS,
    ROOT_URLCONF=__name__,
    MIDDLEWARE=(
        'django.middleware.common.CommonMiddleware',
        'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
        'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    ),
)

from django.urls import re_path
from django.core.wsgi import get_wsgi_application
from django.http import HttpResponse


def index(request):
    return HttpResponse('Hello World')

urlpatterns = (
    re_path(r'^$', index),
)

application = get_wsgi_application()

if __name__ == "__main__":
    from django.core.management import execute_from_command_line
    execute_from_command_line(sys.argv)

其中的secret_key会在每次新建项目时创建一个随机密码的的默认值，以保障SECRET_KEY在项目层面是固定的，项目间是随机的。

通过startproject使用模板，要使用--template参数，终端命令如下：

django-admin startproject mypro --template=project_name

该命令会创建mypro文件夹，并在其文件夹中创建一个mypro.py文件，在此基础上，扩展其应用。