Опубликовано

Новая книга: “Python, Django и Bootstrap для начинающих”

Python, Django и Bootstrap для начинающих

Книга посвящена вопросам разработки веб-приложений с использованием языка Python, фреймворков Django, Bootstrap и интерактивной среды разработки PyCharm. Рассмотрены основные технологии и рабочие инструменты создания веб-приложений. Описаны фреймворки Django, Bootsrtap и структура создаваемых веб-приложений. На простых примерах показана обработка и маршрутизация запросов пользователей, формирование ответных веб-страниц. Рассмотрено создание шаблонов веб-страниц и форм для пользователей. Показано взаимодействие пользователей с различными типами баз данных через модели. Описана работа с базами данных через встроенные в Django классы без использования SQL-запросов. Приведен пошаговый пример создания сайта от его проектирования, до формирования программных модулей и развертывания сайта в Интернете с базами данных SQLite и MySQL. Электронный архив на сайте издательства содержит коды всех примеров.

Для программистов

ОСВАИВАЕМ СОВРЕМЕННЫЙ И УДОБНЫЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЙ

• Веб-технологии
• Инструментальные средства для разработки веб-приложений
• Знакомство с фреймворком Django
• Знакомство с фреймворком Bootstrap
• Интерактивная среда разработки PyCharm
• Обработка и маршрутизация запросов
• Шаблоны веб-страниц
• Формы и модели данных
• Веб-сайт и веб-интерфейс для пользователей
• Встроенная панель для администрирования сайта
• Пользовательские формы
• Публикация сайта в Интернете

Книгу “Python, Django и Bootstrap для начинающих” можно купить со скидкой в интернет-магазине издательства “БХВ“.

Предисловие…………………………………………………………………………………………….. 9

Глава 1. Инструментальные средства для разработки веб-приложений…. 15

1.1. Интерпретатор Python………………………………………………………………………………………………………… 16

1.1.1. Установка Python в Windows…………………………………………………………………………………… 17

1.1.2. Установка Python в Linux………………………………………………………………………………………… 20

1.1.3. Проверка интерпретатора Python…………………………………………………………………………… 20

1.2. Интерактивная среда разработки программного кода PyCharm…………………………………… 21

1.2.1. Установка PyCharm в Windows……………………………………………………………………………….. 22

1.2.2. Установка PyCharm в Linux…………………………………………………………………………………….. 24

1.2.3. Проверка PyCharm……………………………………………………………………………………………………. 25

1.3. Установка пакетов в Python с использованием менеджера пакетов pip………………………… 28

1.3.1. Репозиторий пакетов программных средств PyPI…………………………………………………. 28

1.3.2. pip — менеджер пакетов в Python……………………………………………………………………………. 29

1.3.3. Использование менеджера пакетов pip…………………………………………………………………… 30

1.4. Фреймворк Django для разработки веб-приложений………………………………………………………. 31

1.5. Менеджер баз данных SQLiteStudio………………………………………………………………………………….. 35

1.6. Краткие итоги……………………………………………………………………………………………………………………… 37

Глава 2. Веб-технологии и базовые сведения об HTML………………………….. 39

2.1. Базовые сведения о веб-технологиях………………………………………………………………………………… 39

2.1.1. Технологии клиентского программирования…………………………………………………………. 41

2.1.2. Технологии серверного программирования…………………………………………………………… 42

2.1.3. Фреймворки Django и Bootstrap для разработки веб-приложений………………………. 43

2.2. Базовые сведения о HTML…………………………………………………………………………………………………. 45

2.2.1. Теги для представления текста на HTML-страницах…………………………………………… 47

2.2.2. Списки……………………………………………………………………………………………………………………….. 49

2.2.3. Таблицы…………………………………………………………………………………………………………………….. 51

2.2.4. Тег div………………………………………………………………………………………………………………………… 55

2.2.5. Гиперссылки……………………………………………………………………………………………………………… 56

2.3. Каскадные таблицы стилей (CSS)……………………………………………………………………………………… 56

2.4. Возможности использования JavaScript……………………………………………………………………………. 58

2.5. Краткие итоги……………………………………………………………………………………………………………………… 60

Глава 3. Макетирование HTML-страниц с фреймворком Bootstrap……….. 61

3.1. Технологические возможности фреймворка Bootstrap……………………………………………………. 61

3.2. Получение файлов фреймворка Bootstrap………………………………………………………………………… 63

3.3. Контейнеры и сетка Bootstrap……………………………………………………………………………………………. 66

3.3.1. Адаптивные контейнеры………………………………………………………………………………………….. 67

3.3.2. Ряды или строки (row)………………………………………………………………………………………………. 69

3.3.3. Адаптивные блоки (col)……………………………………………………………………………………………. 69

3.3.4. Адаптивные блоки без указания числа колонок……………………………………………………. 71

3.3.5. Расположение адаптивных блоков…………………………………………………………………………. 71

3.4. Верстка макета HTML-страниц………………………………………………………………………………………… 72

3.5. Подключение файлов фреймворка Bootstrap к проекту………………………………………………….. 75

3.6. Задание цвета элементам HTML-страниц……………………………………………………………………….. 77

3.7. Задание отступов элементам макета HTML-страниц…………………………………………………….. 80

3.8. Выравнивание содержимого в адаптивных блоках HTML-страниц……………………………… 84

3.9. Обозначение границ элементов макета HTML-страниц…………………………………………………. 86

3.10. Пример использования адаптивных контейнеров…………………………………………………………. 93

3.11. Таблицы Bootstrap……………………………………………………………………………………………………………. 97

3.12. Краткие итоги………………………………………………………………………………………………………………….. 102

Глава 4. Знакомимся с фреймворком Django………………………………………… 103

4.1. Общие представления о Django……………………………………………………………………………………….. 103

4.2. Структура приложений на Django………………………………………………………………………………….. 105

4.3. Первый проект на Django…………………………………………………………………………………………………. 107

4.4. Первое приложение на Django…………………………………………………………………………………………. 115

4.5. Краткие итоги……………………………………………………………………………………………………………………. 121

Глава 5. Представления и маршрутизация…………………………………………… 123

5.1. Обработка запросов пользователей……………………………………………………………………………….. 123

5.2. Маршрутизация запросов пользователей в функциях path и re_path…………………………. 126

5.3. Очередность маршрутов………………………………………………………………………………………………….. 129

5.4. Основные элементы синтаксиса регулярных выражений…………………………………………….. 129

5.5. Параметры представлений………………………………………………………………………………………………. 130

5.5.1. Определение параметров через функцию re_path()…………………………………………….. 130

5.5.2. Определение параметров через функцию path()………………………………………………….. 134

5.5.3. Определение параметров по умолчанию в функции path()………………………………… 136

5.6. Параметры строки запроса пользователя………………………………………………………………………. 137

5.7. Переадресация и отправка пользователю статусных кодов………………………………………… 140

5.7.1. Переадресация………………………………………………………………………………………………………… 140

5.7.2. Отправка пользователю статусных кодов…………………………………………………………… 142

5.8. Краткие итоги……………………………………………………………………………………………………………………. 144

Глава 6. Шаблоны в Django…………………………………………………………………. 145

6.1. Создание простейшего шаблона…………………………………………………………………………………….. 145

6.2. Создание каталога для шаблонов приложений…………………………………………………………….. 152

6.3. Класс TemplateResponse…………………………………………………………………………………………………… 155

6.4. Язык шаблонов (DTL)……………………………………………………………………………………………………….. 156

6.5. Передача данных в шаблоны через переменные…………………………………………………………… 158

6.6. Передача в шаблон сложных данных……………………………………………………………………………. 161

6.7. Использование тегов в шаблонах Django……………………………………………………………………….. 163

6.8. Статические файлы в шаблонах Django…………………………………………………………………………. 172

6.8.1. Основы каскадных таблиц стилей………………………………………………………………………… 172

6.8.2. Использование статических файлов в шаблонах Django…………………………………… 176

6.9. Использование класса TemplateView для вызова шаблонов HTML-страниц……………… 182

6.10. Наследование шаблонов……………………………………………………………………………………………….. 187

6.11. Создание многостраничного сайта на основе шаблонов Django………………………………. 190

6.12. Формирование URL-адресов в шаблонах Django……………………………………………………….. 197

6.13. Интеграция шаблонов Django с фреймворком Bootstrap…………………………………………….. 200

6.14. Использование специальных тегов в шаблонах Django……………………………………………… 203

6.14.1. Тег для вывода текущей даты и времени……………………………………………………………. 203

6.14.2. Теги Bootstrap для вывода информации в адаптивных блоках……………………….. 205

6.14.3. Теги Bootstrap и Django для представления списков в виде таблицы……………… 207

6.15. Краткие итоги………………………………………………………………………………………………………………….. 209

Глава 7. Формы……………………………………………………………………………………. 211

7.1. Процесс управления формами в Django………………………………………………………………………….. 211

7.2. Определение форм…………………………………………………………………………………………………………….. 214

7.3. Использование полей в формах Django………………………………………………………………………….. 220

7.3.1. Настройка среды для изучения полей разных типов………………………………………….. 220

7.3.2. Типы полей в формах Django и их общие параметры…………………………………………. 222

7.3.3. Поле BooleanField для выбора решения: да/нет…………………………………………………. 225

7.3.4. Поле CharField для ввода текста………………………………………………………………………….. 226

7.3.5. Поле ChoiceField для выбора данных из списка…………………………………………………. 228

7.3.6. Поле DateField для ввода даты……………………………………………………………………………… 229

7.3.7. Поле DateTimeField для ввода даты и времени……………………………………………………. 230

7.3.8. Поле DecimalField для ввода десятичных чисел…………………………………………………. 230

7.3.9. Поле DurationField для ввода промежутка времени…………………………………………… 232

7.3.10. Поле EmailField для ввода электронного адреса………………………………………………. 233

7.3.11. Поле FileField для выбора файлов……………………………………………………………………… 234

7.3.12. Поле FilePathField для создания списка файлов………………………………………………. 235

7.3.13. Поле FloatField для ввода чисел с плавающей точкой…………………………………….. 238

7.3.14. Поле GenericIPAddressField для ввода IP-адреса……………………………………………… 238

7.3.15. Поле ImageField для выбора файлов изображений…………………………………………… 239

7.3.16. Поле IntegerField для ввода целых чисел…………………………………………………………… 240

7.3.17. Поле JsonField для данных формата JSON………………………………………………………… 241

7.3.18. Поле MultipleChoiceField для выбора данных из списка…………………………………. 243

7.3.19. Поле NullBooleanField для выбора решения: да/нет………………………………………… 244

7.3.20. Поле RegexField для ввода текста………………………………………………………………………. 245

7.3.21. Поле SlugField для ввода текста…………………………………………………………………………. 246

7.3.22. Поле TimeField для ввода времени……………………………………………………………………… 246

7.3.23. Поле TypedChoiceField для выбора данных из списка……………………………………… 247

7.3.24. Поле TypedMultipleChoiceField для выбора данных из списка……………………….. 248

7.3.25. Поле URLField для ввода универсального указателя ресурса (URL)……………… 250

7.3.26. Поле UUIDField для ввода универсального уникального идентификатора UUID 251

7.4. Встроенные классы для создания сложных полей………………………………………………………… 252

7.4.1. Поле ComboField для ввода текста с проверкой соответствия заданным форматам……….. 252

7.4.2. Поле MultiValueField для создания сложных компоновок из нескольких полей 253

7.4.3. Поле SplitDateTimeField для раздельного ввода даты и времени………………………. 254

7.5. Настройка формы и ее полей…………………………………………………………………………………………… 255

7.5.1. Изменение внешнего вида поля с помощью параметра widget………………………….. 255

7.5.2. Задание начальных значений полей с помощью свойства initial……………………… 257

7.5.3. Задание порядка следования полей на форме…………………………………………………….. 258

7.5.4. Задание подсказок к полям формы……………………………………………………………………….. 259

7.5.5. Настройки вида формы………………………………………………………………………………………….. 260

7.5.6. Проверка (валидация) данных………………………………………………………………………………. 262

7.5.7. Детальная настройка полей формы……………………………………………………………………… 267

7.5.8. Присвоение стилей полям формы………………………………………………………………………….. 270

7.6. Использование в формах POST-запросов для отправки данных на сервер…………………. 275

7.7. Краткие итоги……………………………………………………………………………………………………………………. 278

Глава 8. Модели данных Django…………………………………………………………… 279

8.1. Создание моделей и миграции базы данных………………………………………………………………….. 280

8.2. Типы полей в модели данных Django……………………………………………………………………………… 284

8.3. Манипуляция с данными в Django на основе CRUD……………………………………………………… 287

8.3.1. Добавление данных в БД……………………………………………………………………………………….. 287

8.3.2. Чтение данных из БД……………………………………………………………………………………………… 288

Метод get()……………………………………………………………………………………………………………… 288

Метод get_or_create()……………………………………………………………………………………………. 288

Метод all()………………………………………………………………………………………………………………. 289

Метод count()………………………………………………………………………………………………………….. 289

Метод filter()…………………………………………………………………………………………………………… 289

Метод exclude()………………………………………………………………………………………………………. 289

Метод in_bulk()………………………………………………………………………………………………………. 289

8.3.3. Обновление данных в БД……………………………………………………………………………………….. 290

8.3.4. Удаление данных из БД…………………………………………………………………………………………. 291

8.3.5. Просмотр строки SQL-запроса к базе данных…………………………………………………….. 291

8.4. Общие принципы взаимодействия форм с моделями данных и шаблонами Django…… 292

8.4.1. Создание форм на основе классов Form и ModelForm………………………………………… 293

8.4.2. Связывание форм с представлениями (view)………………………………………………………… 294

8.4.3. Связывание представлений (view) с шаблонами форм……………………………………….. 295

8.5. Организация связей между таблицами в БД через модели данных……………………………… 296

8.5.1. Организация связей между таблицами «один ко многим»………………………………….. 296

8.5.2. Организация связей между таблицами «многие ко многим»………………………………. 301

8.5.3. Организация связей между таблицами «один к одному»……………………………………. 305

8.6. Пример работы с объектами модели данных (чтение и запись информации в БД)……. 308

8.7. Пример работы с объектами модели данных: редактирование и удаление информации из БД   315

8.8. Работа с изображениями и файлами в формах Django………………………………………………….. 321

8.8.1. Загрузка изображений……………………………………………………………………………………………. 321

8.8.2. Загрузка и отображение файлов PDF в формах Django………………………………………. 332

8.8.3. Загрузка и отображение видеофайлов в формах Django……………………………………. 339

8.8.4. Загрузка и озвучивание аудиофайлов в формах Django…………………………………….. 348

8.9. Краткие итоги……………………………………………………………………………………………………………………. 356

Глава 9. Пример создания веб-сайта на Django…………………………………….. 357

9.1. Создание структуры сайта при помощи Django……………………………………………………………. 357

9.2. Установка дополнительных пакетов и настройка параметров сайта «Мир книг»…….. 366

9.3. Разработка структуры моделей данных сайта «Мир книг»………………………………………….. 370

9.4. Основные элементы моделей данных в Django……………………………………………………………… 373

9.4.1. Поля и их аргументы в моделях данных………………………………………………………………. 373

9.4.2. Метаданные в моделях Django……………………………………………………………………………… 376

9.4.3. Методы в моделях Django……………………………………………………………………………………… 377

9.4.4. Методы работы с данными в моделях Django…………………………………………………….. 377

9.5. Формирование моделей данных для сайта «Мир книг»………………………………………………… 379

9.5.1. Модель для хранения жанров книг……………………………………………………………………….. 380

9.5.2. Модель для хранения языков книг………………………………………………………………………… 381

9.5.3. Модель для хранения наименования издательства…………………………………………….. 381

9.5.4. Модель для хранения авторов книг………………………………………………………………………. 382

9.5.5. Модель для хранения книг…………………………………………………………………………………….. 382

9.5.6. Модель для хранения отдельных экземпляров книг и их статуса……………………… 387

9.6. Административная панель Django Admin………………………………………………………………………. 391

9.6.1. Регистрация моделей данных в Django Admin…………………………………………………….. 391

9.6.2. Работа с данными в Django Admin……………………………………………………………………….. 392

9.7. Изменение конфигурации административной панели Django………………………………………. 402

9.7.1. Регистрация класса ModelAdmin…………………………………………………………………………… 403

9.7.2. Настройка отображения списков………………………………………………………………………….. 404

9.7.3. Добавление фильтров к спискам…………………………………………………………………………… 407

9.7.4. Формирование макета с подробным представлением элемента списка…………… 409

9.7.5. Разделение страницы на секции с отображением связанной информации……….. 411

9.7.6. Встроенное редактирование связанных записей………………………………………………… 412

9.8. Работа с файлами и изображениями в административной панели Django…………………. 416

9.9. Краткие итоги……………………………………………………………………………………………………………………. 422

Глава 10. Пример создания веб-интерфейса для пользователей сайта
«Мир книг»………………………………………………………………………………………….. 423

10.1. Последовательность создания пользовательских страниц сайта «Мир книг»…………. 423

10.2. Определение перечня и URL-адресов страниц сайта «Мир книг»……………………………… 424

10.3. Создание главной страницы сайта «Мир книг»…………………………………………………………… 425

10.3.1. Создание URL-преобразования………………………………………………………………………… 425

10.3.2. Создание упрощенного представления (view)…………………………………………………. 427

10.3.3. Изменение представления (view) главной страницы сайта…………………………….. 432

10.3.4. Модификация шаблона главной страницы сайта «Мир книг»………………………. 433

10.4. Создание страницы со списком книг на основе класса ListView………………………………… 438

10.5. Создание страницы с детальной информацией о книге на основе класса DetailView 443

10.6. Постраничный вывод большого числа записей из БД (класс Paginator)………………….. 448

10.7. Создание страницы со списком авторов на основе класса ListView………………………….. 453

10.8. Создание страницы с детальной информацией об авторе книги на основе
класса DetailView……………………………………………………………………………………………………………. 456

10.9. Создание страниц О компании и Контакты…………………………………………………………………. 460

10.10. Краткие итоги……………………………………………………………………………………………………………….. 468

Глава 11. Расширение возможностей администрирования сайта
«Мир книг» и создание пользовательских форм…………………………………… 469

11.1. Сессии в Django………………………………………………………………………………………………………………. 470

11.2. Аутентификация и авторизация пользователей в Django……………………………………………. 474

11.2.1. Немного об аутентификации пользователей в Django……………………………………. 474

11.2.2. Создание отдельных пользователей и групп пользователей…………………………. 475

11.2.3. Создание страницы регистрации пользователя при входе на сайт………………. 481

11.2.4. Создание страницы для сброса пароля пользователя……………………………………. 486

11.3. Настройка почты для отправки сообщения о смене пароля на реальный электронный адрес  494

11.4. Поверка подлинности входа пользователя в систему…………………………………………………. 499

11.5. Формирование страниц сайта для создания заказов на книги…………………………………… 502

11.6. Работа с формами…………………………………………………………………………………………………………… 512

11.6.1. Краткий обзор форм в Django……………………………………………………………………………. 512

11.6.2. Управление формами в Django………………………………………………………………………….. 514

11.6.3. Форма для ввода и обновления информации об авторах книг на основе класса Form() 515

11.6.4. Форма для обновления информации об авторах книг на основе класса ModelForm()     527

11.6.5. Форма для ввода и обновления информации о книгах на основе класса ModelForm()    533

11.7. Краткие итоги………………………………………………………………………………………………………………….. 545

Глава 12. Публикация сайта в сети Интернет………………………………………. 547

12.1. Подготовка инфраструктуры сайта перед публикацией в сети Интернет………………… 547

12.1.1. Окружение развертывания сайта в сети Интернет………………………………………….. 548

12.1.2. Выбор хостинг-провайдера………………………………………………………………………………. 549

12.2. Подготовка веб-сайта к публикации…………………………………………………………………………….. 550

12.3. Размещение веб-сайта на хостинге timeweb…………………………………………………………………. 552

12.3.1. Регистрация аккаунта пользователя………………………………………………………………… 552

12.3.2. Административная панель хостинга timeweb………………………………………………….. 555

12.3.3. Создание на сервере папки для нового сайта………………………………………………….. 559

12.3.4. Создание на сервере виртуального окружения и приложения Django для нового сайта               567

12.3.5. Перенос сайта с рабочего компьютера на удаленный сервер……………………….. 574

12.3.6. Смена временного доменного имени на постоянное………………………………………. 579

12.4. Краткие итоги………………………………………………………………………………………………………………….. 581

Глава 13. Приложения Django и MySQL………………………………………………. 583

13.1. Подготовка инфраструктуры сайта для перехода на MySQL……………………………………. 583

13.2. Инсталляция сервера MySQL………………………………………………………………………………………… 584

13.3. Создание базы данных…………………………………………………………………………………………………… 584

13.4. Создание проекта Django с базой данных MySQL на локальном компьютере………… 588

13.5. Создание инфраструктуры на удаленном сервере для сайта с базой данных на MySQL……….. 591

13.6. Создание базы данных MySQL на удаленном сервере………………………………………………. 599

13.7. Перенос сайта с локального компьютера на публичный сервер……………………………….. 603

13.8. Краткие итоги………………………………………………………………………………………………………………….. 611

Послесловие…………………………………………………………………………………………. 613

Список источников и литературы………………………………………………………… 614

Приложение. Описание электронного архива………………………………………. 617

Предметный указатель…………………………………………………………………………. 618

Постолит

Постолит Анатолий Владимирович – доктор технических наук, профессор, академик Российской академии транспорта, лауреат Всероссийского конкурса «Инженер года». Профессиональный программист, автор книг компьютерной тематики, в том числе «Python, Django и PyCharm для начинающих», и более 100 научных публикаций. Преподавал в Московском государственном автомобильно-дорожном техническом университете  (МАДИ). Занимался разработкой и внедрением информационных систем для транспортного комплекса Москвы и Московской области,  для транспортного обслуживания зимних Олимпийских игр в г. Сочи, систем оплаты проезда и информирования пассажиров городского общественного транспорта. Специализируется на создании информационных систем на основе MS SQL Server, MS Visual Studio, Bluetooth-технологий, а также систем искусственного интеллекта, обработки изображений и компьютерного зрения.