Django知识点概述

Web应用

问题1：描述一个Web应用的工作流程。

问题2：描述项目的物理架构。（上图中补充负载均衡（反向代理）服务器、数据库服务器、文件服务器、邮件服务器、缓存服务器、防火墙等，而且每个节点都有可能是多节点构成的集群，如下图所示）

问题3：描述Django项目的工作流程。（如下图所示）

MVC架构模式

问题1：为什么要使用MVC架构模式？（模型和视图解耦合）

问题2：MVC架构中每个部分的作用？（如上图所示）

HTTP请求和响应

HTTP请求

HTTP请求 = 请求行+请求头+空行+[消息体]

HTTP响应 = 响应行+响应头+空行+消息体

1. HTTPRequest对象的属性和方法：

   • method - 获取请求方法
   • path / get_full_path() - 获取请求路径/带查询字符串的路径
   • scheme / is_secure() / get_host() / get_port() - 获取请求的协议/主机/端口
   • META / COOKIES - 获取请求头/Cookie信息
   • GET / POST / FILES - 获取GET或POST请求参数/上传的文件
   • get_signed_cookie() - 获取带签名的Cookie
   • is_ajax() - 是不是Ajax异步请求
   • body / content_type / encoding - 获取请求的消息体（bytes流）/MIME类型/编码

2. 中间件添加的属性：

   • session / user / site

3. HttpResponse对象的属性和方法：

   • set_cookie() / set_signed_cookie() / delete_cookie() - 添加/删除Cookie
   • __setitem__ / __getitem__ / __delitem__ - 添加/获取/删除响应头
   • charset / content / status_code - 响应的字符集/消息体（bytes流）/状态码
     • 1xx：请求已经收到，继续处理
     • 2xx（成功）：请求已经成功收到、理解和接收。
     • 3xx（重定向）：为完成请求要继续执行后续的操作。
     • 4xx（客户端错误）：请求不正确或不能够被受理。
     • 5xx（服务器错误）：服务器处理请求失败。

4. JsonResponse（HttpResponse的子类型）对象

   class HouseJsonEncoder(JsonEncoder):
   
       def default(self, o):
           # 定义如何将对象转成dict类型并返回这个字典
           pass
   

   >>> from django.http import JsonResponse
   >>> response = JsonResponse({'foo': 'bar'})
   >>> response.content
   
   >>> response = JsonResponse([1, 2, 3], safe=False)
   >>> response = JsonResponse(house, encoder=HouseJsonEncoder)
   
   >>> response = HttpResponse('')
   >>> response['cotent-type'] = 'application/pdf';
   >>> response['content-disposition'] = 'inline; filename="xyz.pdf"'
   >>> response['content-disposition'] = 'attachment; filename="xyz.pdf"'
   >>> response.set_signed_cookie('', '', salt='')
   >>> response.status_code = 200
   

数据模型(Model)

问题1：关系型数据库表的设计应该注意哪些问题？（范式理论）

问题2：关系型数据库中数据完整性指的是什么？（实体完整性/参照完整性/域完整性）

问题3：ORM是什么以及解决了什么问题？（对象模型-关系模型双向转换）

1. Field及其子类的属性：

   • 通用选项：
     • db_column / db_tablespace
     • null / blank / default
     • primary_key
     • db_index / unqiue
     • choices / help_text / error_message / editable / hidden
   • 其他选项：
     • CharField: max_length
     • DateField: auto_now / auto_now_add
     • DecimalField: max_digits / decimal_places
     • FileField: storage / upload_to
     • ImageField: height_field / width_field

2. ForeignKey的属性：

   • 重要属性：

     • db_constraint（提升性能或者数据分片的情况可能需要设置为False）

     • on_delete

       • CASCADE：级联删除。

       • PROTECT：抛出ProtectedError异常，阻止删除引用的对象。

       • SET_NULL：把外键设置为null，当null属性被设置为True时才能这么做。

       • SET_DEFAULT：把外键设置为默认值，提供了默认值才能这么做。

     • related_name

       class Dept(models.Model):
           pass
       
       
       class Emp(models.Model):
           dept = models.ForeignKey(related_name='+', ...)
           
        
       Dept.objects.get(no=10).emp_set.all()
       Emp.objects.filter(dept__no=10)
       

       说明：related_name设置为'+'，可以防止一对多外键关键从“一”的一方查询“多”的一方。

   • 其他属性：

     • to_field / limit_choices_to / swappable

3. Model的属性和方法

   • objects/ pk
   • save() / delete()
   • clean() / validate_unique() / full_clean()

4. QuerySet的方法

   • get() / all() / values()

     说明：values()返回的QuerySet中不是模型对象而是字典

   • count() / order_by() / exists() / reverse()

   • filter() / exclude()

     • exact / iexact：精确匹配/忽略大小写的精确匹配查询

     • contains / icontains / startswith / istartswith / endswith / iendswith：基于like的模糊查询

     • in：集合运算

     • gt / gte / lt / lte：大于/大于等于/小于/小于等于关系运算

     • range：指定范围查询（SQL中的between…and…）

     • year / month / day / week_day / hour / minute / second：查询时间日期

     • isnull：查询空值（True）或非空值（False）

     • search：基于全文索引的全文检索

     • regex / iregex：基于正则表达式的模糊匹配查询

     • aggregate() / annotate()

     • Avg / Count / Sum / Max / Min

       >>> from django.db.models import Avg
       >>> Emp.objects.aggregate(avg_sal=Avg('sal'))
       (0.001) SELECT AVG(`TbEmp`.`sal`) AS `avg_sal` FROM `TbEmp`; args=()
       {'avg_sal': 3521.4286}
       

       >>> Emp.objects.values('dept').annotate(total=Count('dept'))
       (0.001) SELECT `TbEmp`.`dno`, COUNT(`TbEmp`.`dno`) AS `total` FROM `TbEmp` GROUP BY `TbEmp`.`dno` ORDER BY NULL LIMIT 21; args=()
       <QuerySet [{'dept': 10, 'total': 4}, {'dept': 20, 'total': 7}, {'dept': 30, 'total': 3}]
       

   • first() / last()

     说明：调用first()方法相当于用[0]对QuerySet进行切片。

   • only() / defer()

     >>> Emp.objects.filter(pk=7800).only('name', 'sal')
     (0.001) SELECT `TbEmp`.`empno`, `TbEmp`.`ename`, `TbEmp`.`sal` FROM `TbEmp` WHERE `TbEmp`.`empno` = 7800 LIMIT 21; args=(7800,)
     <QuerySet [<Emp: Emp object (7800)>]>
     >>> Emp.objects.filter(pk=7800).defer('name', 'sal')
     (0.001) SELECT `TbEmp`.`empno`, `TbEmp`.`job`, `TbEmp`.`mgr`, `TbEmp`.`comm`, `TbEmp`.`dno` FROM `TbEmp` WHERE `TbEmp`.`empno` = 7800 LIMIT 21; args=(7800,)
     <QuerySet [<Emp: Emp object (7800)>]>
     

   • create() / update() / raw()

     >>> Emp.objects.filter(dept__no=20).update(sal=F('sal') + 100)
     (0.011) UPDATE `TbEmp` SET `sal` = (`TbEmp`.`sal` + 100) WHERE `TbEmp`.`dno` = 20; args=(100, 20)
     >>>
     >>> Emp.objects.raw('select empno, ename, job from TbEmp where dno=10')
     <RawQuerySet: select empno, ename, job from TbEmp where dno=10>
     

5. Q对象和F对象

   >>> from django.db.models import Q
   >>> Emp.objects.filter(
   ...     Q(name__startswith='张'),
   ...     Q(sal__lte=5000) | Q(comm__gte=1000)
   ... ) # 查询名字以“张”开头且工资小于等于5000或补贴大于等于1000的员工
   <QuerySet [<Emp: 张三丰>]>
   

   reporter = Reporters.objects.filter(name='Tintin')
   reporter.update(stories_filed=F('stories_filed') + 1)
   

6. 原生SQL查询

   from django.db import connection
   
   
   with connection.cursor() as cursor:
       cursor.execute("UPDATE TbEmp SET sal=sal+10 WHERE dno=30")
       cursor.execute("SELECT ename, job FROM TbEmp WHERE dno=10")
       row = cursor.fetchall()
   

7. 模型管理器

   class BookManager(models.Manager):
       
       def title_count(self, keyword):
           return self.filter(title__icontains=keyword).count()
   

视图函数(Controller)

如何设计视图函数

1. 用户的每个操作对应一个视图函数。

2. 每个视图函数可以构成一个事务边界。

   • 事务的ACID特性。

   • 事务隔离级别 - 设置事务隔离级别是为了数据库底层依据事务隔离级别为数据加上适当的锁。如果需要保证数据的强一致性，那么关系型数据库仍然是唯一的也是最好的选择，因为可以依赖关系型数据库的锁机制来保护数据。事务隔离级别越高，数据并发访问的问题越少，但是性能越差；事务隔离级别越低，数据并发访问的问题越多，但是性能越好。

     Read Uncommitted < Read Committed < Repeatable Read < Serializable

     数据并发访问会产生5种问题（请参考我的《Java面试题全集（上）》第80题对该问题的讲解）：

     • 第1类丢失更新（A事务撤销覆盖B事务更新的数据）和第2类丢失更新（A事务提交覆盖B事务更新的数据）。
     • 脏读（读脏数据）- 一个事务读取到其他尚未提交的事务的数据。
     • 不可重复读 - 一