【实战案例】Django框架使用模板渲染视图页面及异常处理

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本文基于之前内容列表如下：
【图文指引】5分钟搭建Django轻量级框架服务
 【实战案例】Django框架基础之上编写第一个Django应用之基本请求和响应
 【实战案例】Django框架连接并操作数据库MySQL相关API

视图概述

Django中的视图的概念是一类具有相同功能和模板的网页的集合，在Django中，网页和其他内容都是从视图派生而来，每一个视图表现为一个Python函数（或者说方法，如果是在基于类的视图里的话），Django将会根据用户请求的URL来选择使用哪个视图（更准确的说，是根据URL中域名之后的部分），为了将URL和视图关联起来，Django使用了’URLconfs’来配置，URLconf将URL模式映射到视图。

基于之前的投票应用，在polls/views.py 里添加更多视图，与之前不同的是他们接收参数：

def detail(request, question_id):
    return HttpResponse("You're looking at question %s." % question_id)


def results(request, question_id):
    response = "You're looking at the results of question %s."
    return HttpResponse(response % question_id)


def vote(request, question_id):
    return HttpResponse("You're voting on question %s." % question_id)

同时将新试图添加进polls.urls模块里，只要添加几个url()函数调用就行：

from django.urls import path

from . import views

urlpatterns = [
    # ex: /polls/
    path("", views.index, name="index"),
    # ex: /polls/5/
    path("<int:question_id>/", views.detail, name="detail"),
    # ex: /polls/5/results/
    path("<int:question_id>/results/", views.results, name="results"),
    # ex: /polls/5/vote/
    path("<int:question_id>/vote/", views.vote, name="vote"),
]

这时候运行项目后在地址栏中访问http://localhost:8000/polls/27/即可发现如下页面
在这里插入图片描述
也可以尝试 “/polls/27/results/” 和 “/polls/27/vote/”，这些将显示占位的结果和投票页面。
当请求网站的页面如"/polls/27/"，Django会加载myself.urls模块，因为它被ROOT_URLCONF设置指向。它会找到名为urlpatterns的变量并按顺序遍历这些模式,在找到匹配项’polls/'之后会剥离匹配的文本（“polls/”），然后将剩余的文本"27/"发送给’polls.urls’URL 配置以进行进一步处理匹配 ‘int:question_id/’，从而调用 detail() 视图

detail(request=<HttpRequest object>, question_id=27)

问题question_id=27来自int:question_id。使用尖括号"获得"网址部分后发送给视图函数作为一个关键字参数。字符串的question_id部分定义了要使用的名字，用来识别相匹配的模式，而int部分是一种转换形式，用来确定应该匹配网址路径的什么模式。冒号: 用来分隔转换形式和模式名。

上述过程仅仅是写一个demo用于测试页面返回，实际中一个视图要做的事是返回一个包含被请求页面内容的HttpResponse对象或者抛出一个异常，如Http404，至于其他事情也可以做但理论上不属于页面的职责。

视图模板系统

为了不将页面的设计写死在视图函数的代码中，接下来使用Django的模板系统，只要创建一个视图就可以将页面的设计从代码中分离出来。
在polls应用路径下创建polls/templates/polls/index.html

创建模板文件的通用规则如下：
目录结构：在每个应用（如polls）中，应该有一个templates目录，接着在这个目录下创建一个与应用名称相同的子目录（如polls），这样可以避免模板名称冲突。
文件命名：文件命名：模板文件通常以.html为后缀，文件名应描述其功能，如index.html、detail.html等。
TEMPLATES配置：在项目的settings.py文件中，TEMPLATES设置应确保APP_DIRS为True，以允许Django在每个已安装应用的templates目录中查找模板。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>这是Polls的index模板渲染</title>
</head>
<body>
    {% if latest_question_list %}
        <ul>
            {% for question in latest_question_list %}
                <li><a href="/polls/{{ question.id }}/">{{ question.question_text }}</a></li>
            {% endfor %}
        </ul>
    {% else %}
        <p>No polls are available.</p>
    {% endif %}
</body>
</html>

更新polls/views.py里的index视图来使用模板：

from django.http import HttpResponse
from django.template import loader

from .models import Question


def index(request):
    latest_question_list = Question.objects.order_by("-pub_date")[:5]
    template = loader.get_template("polls/index.html")
    context = {
        "latest_question_list": latest_question_list,
    }
    return HttpResponse(template.render(context, request))

上述过程载入polls/index.html模板文件，并且向它传递一个上下文(context)。这个上下文是一个字典，它将模板内的变量映射为Python对象。访问 "/polls/"会看见一个无序列表，与数据库中的数据对应，列出了之前添加的投票问题，链接指向这个投票的详情页。
在这里插入图片描述

render()函数

“载入模板，填充上下文，再返回由它生成的HttpResponse对象”是一个非常常用的操作流程，于是Django提供了一个快捷函数render()用它来重写index()视图：

from django.shortcuts import render

from .models import Question


def index(request):
    latest_question_list = Question.objects.order_by("-pub_date")[:5]
    context = {"latest_question_list": latest_question_list}
    return render(request, "polls/index.html", context)

上述过程无需再导入loader和HttpResponse，当然其他函数还在使用的话就需要保持导入。
render()函数的作用和参数如下：
作用：返回一个HttpResponse对象，这个对象包含了渲染后的模板内容，用户可以在浏览器中看到这个结果。
参数：

第一个参数（request）：传入的HTTP请求对象，包含用户请求的信息。
第二个参数（template_name）：要渲染的模板的名称，以字符串形式表示，通常包括应用名称和模板路径。
第三个参数（context，可选）：一个字典，包含要传递给模板的上下文数据，以便在模板中动态显示内容。

对于第三个参数示例如下：

from django.shortcuts import render

def my_view(request):
    context = {
        'greeting': 'Hello, World!',
        'items': ['Item 1', 'Item 2', 'Item 3'],
    }
    return render(request, 'polls/polls/index.html', context)

在模板index.html中，可以通过以下方式访问这些数据：

<h1>{{ greeting }}</h1>
<ul>
    {% for item in items %}
        <li>{{ item }}</li>
    {% endfor %}
</ul>

接下来处理异常问题，拿detail举例，先在polls/views.py中更新如下代码：

from django.http import Http404
from django.shortcuts import render

from .models import Question

# ...
def detail(request, question_id):
    try:
        question = Question.objects.get(pk=question_id)
    # 如果指定问题 ID 所对应的问题不存在，这个视图就会抛出一个 Http404 异常。
    except Question.DoesNotExist:
        raise Http404("Question does not exist")
    return render(request, "polls/detail.html", {"question": question})

polls/templates/polls/detail.html中添加代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>这是detail的模板渲染</title>
</head>
<body>
    {{ question.question_text }}
</body>
</html>

当访问数据库中不存在的id时会出现404页面，如下所示：
在这里插入图片描述

get_object_or_404()函数

尝试用get()函数获取一个对象，如果不存在就抛出Http404错误也是一个普遍的流程，Django也提供了一个快捷函数get_object_or_404()作用于此，下面是修改后的详情 detail()视图代码：

from django.shortcuts import get_object_or_404, render

from .models import Question

# ...
def detail(request, question_id):
    question = get_object_or_404(Question, pk=question_id)
    return render(request, "polls/detail.html", {"question": question})

为什么使用辅助函数get_object_or_404() 而不是自己捕获ObjectDoesNotExist异常呢？还有为什么模型API不直接抛出ObjectDoesNotExist而是抛出Http404呢？
因为这样做会增加模型层和视图层的耦合性，指导Django设计的最重要的思想之一就是要保证松散耦合，一些受控的耦合将会被包含在django.shortcuts模块中。

也有get_list_or_404()函数，工作原理和get_object_or_404()一样，除了get()函数被换成了filter()函数，如果列表为空的话会抛出Http404异常。

更新polls/detail.html 模板里的代码：

<h1>{{ question.question_text }}</h1>
<ul>
{% for choice in question.choice_set.all %}
    <li>{{ choice.choice_text }}</li>
{% endfor %}
</ul>

模板系统统一使用点符号来访问变量的属性。在示例 {{ question.question_text }} 中，首先 Django 尝试对 question 对象使用字典查找（也就是使用 obj.get(str) 操作），如果失败了就尝试属性查找（也就是 obj.str 操作），结果是成功了。如果这一操作也失败的话，将会尝试列表查找（也就是 obj[int] 操作）。
在 {% for %} 循环中发生的函数调用：question.choice_set.all 被解释为 Python 代码 question.choice_set.all() ，将会返回一个可迭代的 Choice 对象，这一对象可以在 {% for %} 标签内部使用。

去除硬编码

之前polls/index.html 里编写投票链接时，链接是硬编码的：

<li><a href="/polls/{{ question.id }}/">{{ question.question_text }}</a></li>

这种硬编码、强耦合的方法的问题在于，在具有大量模板的项目中更改URL变得具有挑战性。
然而由于在polls.urls模块中的path()函数中定义了name参数，所以可以通过使用 {% url %} 模板标签来消除对 url 配置中定义的特定 URL 路径的依赖：

<li><a href="{% url 'detail' question.id %}">{{ question.question_text }}</a></li>

这个标签的工作方式是在polls.urls模块的URL定义中寻具有指定名字的条目。之前 ‘detail’ 的 URL 是在如下语句中定义的：

path("<int:question_id>/", views.detail, name="detail"),

如果想改变投票详情视图的URL，比如想改成polls/specifics/12/，就不用在模板里修改任何东西（包括其它模板），只要在polls/urls.py里稍微修改一下就行：

path("specifics/<int:question_id>/", views.detail, name="detail"),

添加不同应用的命名空间

在实际Django项目中可能会有很多个应用，Django如何分辨重名的 URL 呢？举个例子，polls应用有detail 视图，可能另一个应用也有同名的视图。Django如何知道 {% url %} 标签到底对应哪一个应用的URL呢？答案是在根 URLconf 中添加命名空间。
在polls/urls.py文件中稍作修改，加上 app_name 设置命名空间：

from django.urls import path

from . import views

app_name = "polls"
urlpatterns = [
    path("", views.index, name="index"),
    path("<int:question_id>/", views.detail, name="detail"),
    path("<int:question_id>/results/", views.results, name="results"),
    path("<int:question_id>/vote/", views.vote, name="vote"),
]

编辑 polls/index.html 文件，从：

<li><a href="{% url 'detail' question.id %}">{{ question.question_text }}</a></li>

修改为指向具有命名空间的详细视图：

<li><a href="{% url 'polls:detail' question.id %}">{{ question.question_text }}</a></li>

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