Django

Jádro frameworku Django obsahuje objektově-relační mapper, který je zprostředkovatelem mezi datovým modelem (definovaným jako třídy Pythonu) a relační databází; systémem zobrazení pro zpracování požadavků a šablonovacím systémem.

Framework navíc nabízí:

• Odlehčený, samostatný webový server pro vývoj a testování.
• Serializační a validační systém pro formuláře, který automaticky překládá data mezi formulářem HTML a hodnotami vyhovujícími databázi.
• Cachovací framework, který nabízí několik různých metod cachování.
• Podporu tříd, které mohou zasáhnout v různých stádiích vyřizování požadavku a provést vlastní funkce.
• Vnitřní komunikační systém pro komunikaci mezi komponentami pomocí předem dohodnutých signálů.
• Možnost překladu všech komponent do libovolného jazyku.
• Serializační systém, který může produkovat nebo číst reprezentaci XML a/nebo JSON instancí modelu Django.
• Systém rozšiřujících schopností šablonovacího enginu.

Django je framework, který ponechává většinu rozhodnutí na programátorovi aplikace, lze použít jakoukoliv podmnožinu nabízené funkcionality. Vhodnou podmnožinu funkcionality je možné aplikovat i na vývoj desktopových aplikací.

Projekt je chápán jako nejvyšší úroveň v Djangu, je charakterizován konfiguračním souborem settings.py. Podle názvu je patrné, že se jedná o obyčejný modul v Pythonu. Tento konfigurační soubor je společný všem aplikacím v Djangu. Tento soubor je možno vytvořit ručně nebo skriptem. Díky možnosti vytvářet struktury projektu a aplikací jednoduchým skriptem není potřeba používat sofistikovanější integrované vývojové prostředí (IDE). Programátor si pohodlně vystačí s obyčejným textovým editorem s podporou zvýrazňování syntaxe. Standardní postup pro vytvoření projektu skriptem po instalaci knihovny Django do lokální instalace Pythonu je: 1. Zkopírování scriptu django-admin.py z lokální instalace Pythonu do adresáře s projekty. 2. Vytvoření projektu z příkazové řádky příkazem: python django-admin.py startproject (název projektu).

V druhém bodě je vytvořen adresář v aktuálním pracovním adresáři s názvem projektu. Adresář bude obsahovat následující soubory:

• manage.py – Script, který má na starosti správu projektu. Mezi jeho základní úlohy patří:

1. vytvoření základní struktury nové aplikace,
2. vytvoření databázového schématu,
3. spouštění testovacího webového serveru,
4. spouštění jednotkových testů.

• settings.py – Konfigurační script společný všem aplikacím v projektu obsahuje zejména:

1. konfiguraci databázového připojení,
2. konfiguraci připojení k SMTP serveru pro snadné posílání emailů,
3. konfiguraci tzv. Middleware (rozebráno dále v kapitole Middleware),
4. nastavení časového pásma a lokále aplikace,
5. registraci aplikací do projektu.

• urls.py – Globální konfigurace URL. V tomto souboru jsou URL přesměrována na konkrétní view.
• __init__.py – Adresář projektu je díky tomuto souboru také balíčkem Pythonu.

Konfigurační soubor se vygeneruje plně okomentovaný, takže i úplnému začátečníkovi v práci s touto knihovnou bude jasný význam jednotlivých konfiguračních klíčů. V tuto chvíli už je dostupný příkaz pro spuštění testovacího serveru, takže lze vyzkoušet python manage.py runserver a po přistoupení na URL http://localhost:8000, už je vidět úvodní stránka. Začít vytvářet aplikaci je možné jen v případě, že již máme založený nějaký projekt. Aplikace v Djangu jsou vždy součástí projektu, jedna aplikace může být součástí i více projektů. Je ovšem důležité, aby interpret Pythonu našel zaregistrovaný modul aplikace. Aplikace jsou tedy jednotlivými komponentami v systému, které mohou mít mezi sebou závislosti. Django v těchto případech nezavádí žádnou magii na pozadí, jen podporuje to, co už umí Python standardně. Vytvoření struktury nové aplikace proběhne po spuštění: python manage.py startapp (název aplikace). Po spuštění tohoto scriptu se vytvoří v aktuálním pracovním adresáři adresář název aplikace s následující strukturou:

• views.py – Obsahuje jednotlivé view funkce.
• urls.py – Obsahuje mapování URL na jednotlivá view.
• models.py – Obsahuje popis datového modelu aplikace.
• tests.py – Obsahuje jednotkové testy.
• __init__.py – Dělá z aplikace balíček Pythonu.

Každá aplikace musí být zaregistrována v settings.py v položce INSTALLED_APPS. Poté je možné spravovat aplikaci pomocí scriptu manage.py a využívat tak všechny standardní funkce, které Django nabízí. V případě většího zájmu o bližší seznámení s jednotlivými soubory se doporučuje navštívit oficiální dokumentaci.

Požadavek je v Djangu reprezentován jako instance třídy HttpRequest. V tomto objektu jsou zpřístupněna metadata o HTTP požadavku prostřednictvím jeho atributů a metod. Stručný přehled atributů třídy HttpRequest:

1. method – Textový řetězec, který reprezentuje HTTP metodu požadavku (GET, POST, OPTIONS atd.).
2. path – Cesta k požadované stránce.
3. GET – Atributy poslané v URL.
4. POST – Atributy poslané v těle požadavku.
5. REQUEST – Obecný přístup k atributům.
6. COOKIES – Cookies posílané HTTP požadavkem.
7. FILES – Soubory k uploadování.
8. META – Obsahuje všechny dostupné HTTP hlavičky.
9. user – Objekt autentizovaného uživatele.

Odpověď reprezentuje instance třídy HttpResponse. Tento objekt má možnost vyplnit všechny odpovědní hlavičky HTTP protokolu.

Mezi přijetím požadavku a odesláním odpovědi z konkrétního view projde požadavek přes řetěz tzv. middleware. V této knihovně je však chápání pojmu middleware odlišné od běžného pojetí. Zde jsou třídy middleware chápány obdobně jako filter v Java Servlet API. Naprosto zřejmě se jedná o aplikaci návrhového vzoru Chain of Responsibility. Úlohou tohoto návrhového vzoru je vyhnutí vázání odesílatele a příjemce zprávy za použití řetězu objektů, které mohou odpovědět. Django používá k zachycování požadavků tzv. view funkce. Tato funkce je namapována na konkrétní url. Standardním způsobem je právě definování view jako samostatných funkcí, ale díky flexibilitě jazyka Python lze použít view namapovaná i z existující instance objektu.

Po zpracování požadavku ve funkci je výhodné používat vestavěný šablonovací systém. Šablona je zde obyčejný textový soubor, který díky speciálním značkám umožňuje vypsat text z modelu daného pro vykreslování. Modelem se rozumí instance třídy Context, která se konstruuje ze slovníkového objektu. Tento šablonovací systém je velice flexibilní a umožňuje snadno dopisovat vlastní rozšíření. Další jeho velkou výhodou je umožnění dědičnosti šablon. Tato dědičnost umožňuje v potomkovi předefinovat či rozšířit sekce definované v předkovi. Sekce se definují takto:

• začátek sekce {% block nazev_sekce %}
• konec sekce {% endblock %}

Další velice silnou součástí Djanga je jeho objektově relační mapování. Každý model je potomkem třídy Model z modulu django.db. Jedná se o implementaci návrhového vzoru ActiveObject. Každá třída má automaticky jedno pole a tím je id. Toto pole slouží k identifikaci konkrétního objektu v databázi. Využit je zde dynamický princip Pythonu a za běhu jsou modely rozšířeny o API pro práci s metadaty. Další pole definuje uživatel, je možno využít jak předefinovaných databázových typů polí, nebo lze implementovat i vlastní.

from django import model as m
class Adresa(m.Model):
   ulice = m.CharField(max_length=60)
   mesto = m.CharField(max_length=60)
   psc = m.PositiveIntegerField(blank=True,null=True)

class Osoba(m.Model):
   titul = m.CharField(max_length=10,blank=True,null=True)
   jmeno = m.CharField(max_length=30)
   prijmeni = m.CharField(max_length=30)
   rodne_prijmeni = m.CharField(max_length=30,blank=True,null=True)
   rodne_cislo = m.CharField(max_length=45,blank=True,null=True)
   email = m.EmailField(blank=True, null=True)
   adresa = m.ForeignKey(Adresa)

Práce s těmito objekty probíhá velice intuitivně. V kódu je vidět ukázka jednoduché definice objektů. Tyto objekty lze vybírat z databáze jak s použitím, tak i bez použití SQL.

Framework Django může fungovat na Apache 2 s mod python nebo pod jakýmkoli webovým serverem vyhovujícím WSGI. Django je také schopno spouštět server FastCGI v pozadí webového serveru, který podporuje FastCGI.

Framework Django oficiálně podporuje následující databáze:

• PostgreSQL
• MySQL
• SQLite

Adaptéry pro Microsoft SQL Server a Oracle jsou ve vývoji a jsou stále experimentální.

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Django na Wikimedia Commons
• Domovská stránka projektu Django
• Informace v češtině vč. tutoriálu
• The Django Book (kniha o Djangu)
• Google Skupina – česky
• Google Skupina – Django uživatelé (en)
• Google Skupina – Django vývojáři (en)
• Galerie stránek vytvořených v Djangu