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Django之路由层

一 路由的作用

路由即请求地址与视图函数的映射关系，如果把网站比喻为一本书，那路由就好比是这本书的目录，在Django中路由默认配置在urls.py中，如下图：

二 简单的路由配置

# urls.py 
from django.conf.urls import url

# 由一条条映射关系组成的urlpatterns这个列表称之为路由表
urlpatterns = [
     url(regex, view, kwargs=None, name=None), # url本质就是一个函数
]
#函数url关键参数介绍
# regex：正则表达式,用来匹配url地址的路径部分，
        # 例如url地址为：http://127.0.0.1:8001/index/，正则表达式要匹配的部分是index/
# view：通常为一个视图函数，用来处理业务逻辑
# kwargs：略（用法详见有名分组）
# name：略（用法详见反向解析）

案例：
urls.py文件

from django.conf.urls import url
from django.contrib import admin
from app01 import views # 导入模块views.py

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    
    url(r'^index/$',views.index), # 新增一条
]

views.py文件

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse # 导入HttpResponse，用来生成响应信息

# 新增视图函数index
def index(request):
    return HttpResponse('index page...')

测试：

python manage.py runserver 8001 # 在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/index/ 会看到 index page...

注意一：
刚刚我们在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/index/，Django会拿着路径部分index/去路由表中自上而下匹配正则表达式，一旦匹配成功，则立即执行其后的视图函数，不会继续往下匹配，此处匹配成功的正则表达式是 r‘^index/$‘。
注意二：
但是我们在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/index，Django同样会拿着路径部分index去路由表中自上而下匹配正则表达式，貌似并不会匹配成功任何正则表达式（ r‘^index/$‘匹配的是必须以 / 结尾，所以不会匹配成功index），但实际上仍然会看到结果 index page...，原因如下：
在配置文件settings.py中有一个参数APPEND_SLASH，该参数有两个值True或False
当APPEND_SLASH=True（如果配置文件中没有该配置，APPEND_SLASH的默认值为True），并且用户请求的url地址的路径部分不是以 / 结尾，例如请求的url地址是 http://127.0.0.1:8001/index，Django会拿着路径部分（即index）去路由表中匹配正则表达式，发现匹配不成功，那么Django会在路径后加 / （即index/）再去路由表中匹配，如果匹配失败则会返回路径未找到，如果匹配成功，则会返回重定向信息给浏览器，要求浏览器重新向 http://127.0.0.1:8001/index/地址发送请求。
当APPEND_SLASH=False时，则不会执行上述过程，即一旦url地址的路径部分匹配失败就立即返回路径未找到，不会做任何的附加操作

三 分组

什么是分组、为何要分组呢？比如我们开发了一个博客系统，当我们需要根据文章的id查看指定文章时，浏览器在发送请求时需要向后台传递参数（文章的id号），可以使用 http://127.0.0.1:8001/article/?id=3，也可以直接将参数放到路径中http://127.0.0.1:8001/article/3/
针对后一种方式Django就需要直接从路径中取出参数，这就用到了正则表达式的分组功能了，分组分为两种：无名分组与有名分组

3.1 无名分组

urls.py文件

from django.conf.urls import url
from django.contrib import admin
from app01 import views

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    
    # 下述正则表达式会匹配url地址的路径部分为:article/数字/，匹配成功的分组部分会以位置参数的形式传给视图函数，有几个分组就传几个位置参数
    url(r'^aritcle/(\d+)/$',views.article), 
]

views.py文件

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse

# 需要额外增加一个形参用于接收传递过来的分组数据
def article(request,article_id):
    return HttpResponse('id为 %s 的文章内容...' %article_id)

测试：

python manage.py runserver 8001 # 在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/article/3/ 会看到: id为 3 的文章内容...

3.2 有名分组

urls.py文件

from django.conf.urls import url
from django.contrib import admin
from app01 import views

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    
    # 该正则会匹配url地址的路径部分为:article/数字/，匹配成功的分组部分会以关键字参数（article_id=匹配成功的数字）的形式传给视图函数，有几个有名分组就会传几个关键字参数
    url(r'^aritcle/(?P<article_id>\d+)/$',views.article), 
]

views.py文件

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse

# 需要额外增加一个形参，形参名必须为article_id
def article(request,article_id):
    return HttpResponse('id为 %s 的文章内容...' %article_id)

测试：

python manage.py runserver 8001 # 在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/article/3/ 会看到: id为 3 的文章内容...

总结：有名分组和无名分组都是为了获取路径中的参数，并传递给视图函数，区别在于无名分组是以位置参数的形式传递，有名分组是以关键字参数的形式传递。
强调：无名分组和有名分组不要混合使用

四 路由分发

随着项目功能的增加，app会越来越多，路由也越来越多，每个app都会有属于自己的路由，如果再将所有的路由都放到一张路由表中，会导致结构不清晰，不便于管理，所以我们应该将app自己的路由交由自己管理，然后在总路由表中做分发，具体做法如下
1 创建两个app

# 新建项目mystie2
E:\git>django-admin startproject mysite2
# 切换到项目目录下
E:\git>cd mysite2
# 创建app01和app02
E:\git\mysite2>python3 manage.py startapp app01
E:\git\mysite2>python3 manage.py startapp app02

2 在每个app下手动创建urls.py来存放自己的路由，如下：
app01下的urls.py文件

from django.conf.urls import url
# 导入app01的views
from app01 import views

urlpatterns = [
    url(r'^index/$',views.index), 
]

app01下的views.py

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse

def index(request):
    return HttpResponse('我是app01的index页面...')

app02下的urls.py文件

from django.conf.urls import url
# 导入app02的views
from app02 import views

urlpatterns = [
    url(r'^index/$',views.index), 
]

app02下的views.py

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse

def index(request):
    return HttpResponse('我是app02的index页面...')

3 在总的urls.py文件中（mysite2文件夹下的urls.py）

from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import admin

# 总路由表
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    
    # 新增两条路由，注意不能以$结尾
    # include函数就是做分发操作的，当在浏览器输入http://127.0.0.1:8001/app01/index/时，会先进入到总路由表中进行匹配，正则表达式r'^app01/'会先匹配成功路径app01/，然后include功能会去app01下的urls.py中继续匹配剩余的路径部分
    url(r'^app01/', include('app01.urls')),
    url(r'^app02/', include('app02.urls')),
]

测试：

python manage.py runserver 8001  
# 在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/app01/index/ 会看到:我是app01的index页面...
# 在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/app02/index/ 会看到:我是app02的index页面...

五 反向解析

在软件开发初期，url地址的路径设计可能并不完美，后期需要进行调整，如果项目中很多地方使用了该路径，一旦该路径发生变化，就意味着所有使用该路径的地方都需要进行修改，这是一个非常繁琐的操作。
解决方案就是在编写一条url(regex, view, kwargs=None, name=None)时，可以通过参数name为url地址的路径部分起一个别名，项目中就可以通过别名来获取这个路径。以后无论路径如何变化别名与路径始终保持一致。
上述方案中通过别名获取路径的过程称为反向解析
案例：登录成功跳转到index.html页面
在urls.py文件中

from django.conf.urls import url
from django.contrib import admin
from app01 import views
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    
    url(r'^login/$', views.login,name='login_page'), # 路径login/的别名为login_page
    url(r'^index/$', views.index,name='index_page'), # 路径index/的别名为index_page
]

在views.py中

from django.shortcuts import render 
from django.shortcuts import reverse # 用于反向解析
from django.shortcuts import redirect #用于重定向页面
from django.shortcuts import HttpResponse

def login(request):
    if request.method == 'GET':
        # 当为get请求时，返回login.html页面,页面中的{% url 'login_page' %}会被反向解析成路径：/login/
        return render(request, 'login.html')
    
    # 当为post请求时，可以从request.POST中取出请求体的数据
    name = request.POST.get('name')
    pwd = request.POST.get('pwd')
    if name == 'kevin' and pwd == '123':
        url = reverse('index_page')  # reverse会将别名'index_page'反向解析成路径：/index/       
        return redirect(url) # 重定向到/index/
    else:
        return HttpResponse('用户名或密码错误')


def index(request):
    return render(request, 'index.html')

login.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登录页面</title>
</head>
<body>
<!--强调：login_page必须加引号-->
<form action="{% url 'login_page' %}" method="post">
    {% csrf_token %} <!--强调：必须加上这一行，后续我们会详细介绍-->
    <p>用户名：<input type="text" name="name"></p>
    <p>密码：<input type="password" name="pwd"></p>
    <p><input type="submit" value="提交"></p>

</form>
</body>
</html>

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>首页</title>
</head>
<body>
<h3>我是index页面...</h3>
</body>
</html>

测试：

python manage.py runserver 8001  
# 在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/login/ 会看到登录页面，输入正确的用户名密码会跳转到index.html
# 当我们修改路由表中匹配路径的正则表达式时，程序其余部分均无需修改

总结：

在views.py中，反向解析的使用：
    url = reverse('index_page')
在模版login.html文件中，反向解析的使用
    {% url 'login_page' %}

拓展阅读：
如果路径存在分组的反向解析使用：

from django.conf.urls import url
from django.contrib import admin
from app01 import views
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    
    url(r'^aritcle/(\d+)/$',views.article,name='article_page'), #　无名分组
    url(r'^user/(?P<uid>\d+)/$',views.article,name='user_page'), # 有名分组
]

# 1 针对无名分组，比如我们要反向解析出：/aritcle/1/ 这种路径，写法如下
在views.py中，反向解析的使用：
    url = reverse('article_page',args=(1,)) 
在模版login.html文件中，反向解析的使用
    {% url 'article_page' 1 %}

    
# 2 针对有名分组，比如我们要反向解析出：/user/1/ 这种路径，写法如下
在views.py中，反向解析的使用：
    url = reverse('user_page',kwargs={'uid':1}) 
在模版login.html文件中，反向解析的使用
    {% url 'user_page' uid=1 %}

六 名称空间

当我们的项目下创建了多个app，并且每个app下都针对匹配的路径起了别名，如果别名存在重复，那么在反向解析时则会出现覆盖，如下
1 创建两个app

# 新建项目mystie2
E:\git>django-admin startproject mysite2
# 切换到项目目录下
E:\git>cd mysite2
# 创建app01和app02
E:\git\mysite2>python3 manage.py startapp app01
E:\git\mysite2>python3 manage.py startapp app02

2 在每个app下手动创建urls.py来存放自己的路由，并且为匹配的路径起别名
app01下的urls.py文件

from django.conf.urls import url
from app01 import views

urlpatterns = [
    # 为匹配的路径app01/index/起别名'index_page'
    url(r'^index/$',views.index,name='index_page'), 
]

app02下的urls.py文件

from django.conf.urls import url
from app02 import views

urlpatterns = [
    # 为匹配的路径app02/index/起别名'index_page',与app01中的别名相同
    url(r'^index/$',views.index,name='index_page'), 
]

3 在每个app下的view.py中编写视图函数，在视图函数中针对别名‘index_page‘做反向解析
app01下的views.py

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse
from django.shortcuts import reverse

def index(request):
    url=reverse('index_page')
    return HttpResponse('app01的index页面，反向解析结果为%s' %url)

app02下的views.py

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse
from django.shortcuts import reverse

def index(request):
    url=reverse('index_page')
    return HttpResponse('app02的index页面，反向解析结果为%s' %url)

3 在总的urls.py文件中（mysite2文件夹下的urls.py）

from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import admin

# 总路由表
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    
    # 新增两条路由，注意不能以$结尾
    url(r'^app01/', include('app01.urls')),
    url(r'^app02/', include('app02.urls')),
]

4、测试：

python manage.py runserver 8001

在测试时，无论在浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/app01/index/还是输入http://127.0.0.1:8001/app02/index/ 针对别名‘index_page‘反向解析的结果都是/app02/index/，覆盖了app01下别名的解析。

解决这个问题的方法之一就是避免使用相同的别名，如果就想使用相同的别名，那就需要用到django中名称空间的概念，将别名放到不同的名称空间中，这样即便是出现重复，彼此也不会冲突，具体做法如下
1、总urls.py在路由分发时，指定名称空间

from django.conf.urls import url, include
from django.contrib import admin

# 总路由表
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    
    # 传给include功能一个元组，元组的第一个值是路由分发的地址，第二个值则是我们为名称空间起的名字
    url(r'^app01/', include(('app01.urls','app01'))),
    url(r'^app02/', include(('app02.urls','app02'))),
]

2、修改每个app下的view.py中视图函数，针对不同名称空间中的别名‘index_page‘做反向解析
app01下的views.py

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse
from django.shortcuts import reverse

def index(request):
    url=reverse('app01:index_page') # 解析的是名称空间app01下的别名'index_page'
    return HttpResponse('app01的index页面，反向解析结果为%s' %url)

app02下的views.py

from django.shortcuts import render
from django.shortcuts import HttpResponse
from django.shortcuts import reverse

def index(request):
    url=reverse('app02:index_page') # 解析的是名称空间app02下的别名'index_page'
    return HttpResponse('app02的index页面，反向解析结果为%s' %url)

3、测试：

python manage.py runserver 8001

浏览器输入：http://127.0.0.1:8001/app01/index/反向解析的结果是/app01/index/
在浏览器输入http://127.0.0.1:8001/app02/index/ 反向解析的结果是/app02/index/
总结+补充

1、在视图函数中基于名称空间的反向解析，用法如下
url=reverse('名称空间的名字:待解析的别名')

2、在模版里基于名称空间的反向解析，用法如下
<a href="{% url '名称空间的名字:待解析的别名'%}">哈哈</a>

七 django2.0版的re_path与path

7.1 re_path

Django2.0中的re_path与django1.0的url一样，传入的第一个参数都是正则表达式

from django.urls import re_path # django2.0中的re_path
from django.conf.urls import url # 在django2.0中同样可以导入1.0中的url

urlpatterns = [
    # 用法完全一致
    url(r'^app01/', include(('app01.urls','app01'))),
    re_path(r'^app02/', include(('app02.urls','app02'))),
]

7.2 path

在Django2.0中新增了一个path功能，用来解决：数据类型转换问题与正则表达式冗余问题，如下
urls.py文件

from django.urls import re_path

from app01 import views

urlpatterns = [
    # 问题一：数据类型转换
    # 正则表达式会将请求路径中的年份匹配成功然后以str类型传递函数year_archive，在函数year_archive中如果想以int类型的格式处理年份，则必须进行数据类型转换
    re_path(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/$', views.year_archive),

    # 问题二：正则表达式冗余
    # 下述三个路由中匹配article_id采用了同样的正则表达式，重复编写了三遍，存在冗余问题，并且极不容易管理，因为一旦article_id规则需要改变，则必须同时修改三处代码
    
    re_path(r'^article/(?P<article_id>[a-zA-Z0-9]+)/detail/$', views.detail_view),
    re_path(r'^articles/(?P<article_id>[a-zA-Z0-9]+)/edit/$', views.edit_view),
    re_path(r'^articles/(?P<article_id>[a-zA-Z0-9]+)/delete/$', views.delete_view),
]

views.py

from django.shortcuts import render,HttpResponse

# Create your views here.
def year_archive(request,year):
    print(year,type(year))
    return HttpResponse('year_archive page')

def detail_view(request,article_id):
    print(article_id, type(article_id))
    return HttpResponse('detail_view page')

def edit_view(request,article_id):
    print(article_id, type(article_id))
    return HttpResponse('edit_view page')

def delete_view(request,article_id):
    print(article_id, type(article_id))
    return HttpResponse('delete_view page')

Django2.0中的path如何解决上述两个问题的呢？请看示例

from django.urls import path,re_path

from app01 import views

urlpatterns = [
    # 问题一的解决方案：
    path('articles/<int:year>/', views.year_archive), # <int:year>相当于一个有名分组，其中int是django提供的转换器，相当于正则表达式，专门用于匹配数字类型，而year则是我们为有名分组命的名，并且int会将匹配成功的结果转换成整型后按照格式（year=整型值）传给函数year_archive


    # 问题二解决方法：用一个int转换器可以替代多处正则表达式
    path('articles/<int:article_id>/detail/', views.detail_view), 
    path('articles/<int:article_id>/edit/', views.edit_view),
    path('articles/<int:article_id>/delete/', views.delete_view),
]

强调：

#1、path与re_path或者1.0中的url的不同之处是，传给path的第一个参数不再是正则表达式，而是一个完全匹配的路径，相同之处是第一个参数中的匹配字符均无需加前导斜杠

#2、使用尖括号(<>)从url中捕获值，相当于有名分组

#3、<>中可以包含一个转化器类型（converter type），比如使用 <int:name> 使用了转换器int。若果没有转化器，将匹配任何字符串，当然也包括了 / 字符

django默认支持一下5种转换器（Path converters）

str,匹配除了路径分隔符（/）之外的非空字符串，这是默认的形式
int,匹配正整数，包含0。
slug,匹配字母、数字以及横杠、下划线组成的字符串。
uuid,匹配格式化的uuid，如 075194d3-6885-417e-a8a8-6c931e272f00。
path,匹配任何非空字符串，包含了路径分隔符（/）（不能用？）

例如

path('articles/<int:year>/<int:month>/<slug:other>/', views.article_detail) 
# 针对路径http://127.0.0.1:8000/articles/2009/123/hello/，path会匹配出参数year=2009,month=123,other='hello'传递给函数article_detail

很明显针对月份month，转换器int是无法精准匹配的，如果我们只想匹配两个字符，那么转换器slug也无法满足需求，针对等等这一系列复杂的需要，我们可以定义自己的转化器。转化器是一个类或接口，它的要求有三点：

• regex 类属性，字符串类型
• to_python(self, value) 方法，value是由类属性 regex 所匹配到的字符串，返回具体的Python变量值，以供Django传递到对应的视图函数中。
• to_url(self, value) 方法，和 to_python 相反，value是一个具体的Python变量值，返回其字符串，通常用于url反向引用。

自定义转换器示例：

1. 在app01下新建文件path_ converters.py,文件名可以随意命名

class MonthConverter:
    regex='\d{2}' # 属性名必须为regex

    def to_python(self, value):
        return int(value)

    def to_url(self, value):
        return value # 匹配的regex是两个数字，返回的结果也必须是两个数字

1. 在urls.py中，使用register_converter 将其注册到URL配置中：

from django.urls import path,register_converter
from app01.path_converts import MonthConverter

register_converter(MonthConverter,'mon')

from app01 import views


urlpatterns = [
    path('articles/<int:year>/<mon:month>/<slug:other>/', views.article_detail, name='aaa'),

]

1. views.py中的视图函数article_detail

from django.shortcuts import render,HttpResponse,reverse

def article_detail(request,year,month,other):
    print(year,type(year))
    print(month,type(month))
    print(other,type(other))
    print(reverse('xxx',args=(1988,12,'hello'))) # 反向解析结果/articles/1988/12/hello/
    return HttpResponse('xxxx')

1. 测试

# 1、在浏览器输入http://127.0.0.1:8000/articles/2009/12/hello/，path会成功匹配出参数year=2009,month=12,other='hello'传递给函数article_detail
# 2、在浏览器输入http://127.0.0.1:8000/articles/2009/123/hello/，path会匹配失败，因为我们自定义的转换器mon只匹配两位数字，而对应位置的123超过了2位

Django之路由层

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