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Django Starter 基础框架 v3

DjangoStarter v3 是下一代 Django 项目快速开发模板,专为提升开发效率和性能而设计。

结合了 Django 的丰富功能和 Django-Ninja 的性能、灵活、简洁特性,v3 版本旨在为开发者提供一个更加强大、简洁和高速的开发体验。

通过这个全新的框架版本,开发者能够迅速搭建起符合现代 web 应用标准的项目基础架构。

更多新版本的细节,可以查看这篇博客: 关于正在开发中的DjangoStarter v3版本

历史版本

核心特性

  • Django Ninja 集成:采用 Django Ninja 替代传统的 Django Rest Framework,为 API 开发带来了性能优化和更简洁的编码体验。利用 Python 类型提示,自动生成交互式 API 文档,不再需要 drf-yasg 那一堆繁琐的手动配置文档,同时提升了代码的可读性和维护性。
  • 增强的安全性:内置了多项安全功能,包括但不限于 Admin 登录验证码、IP 限制等,确保应用的安全性。
  • 代码自动生成:v3 版本进一步优化了代码生成器,丢掉了 DRF 这个包袱,只需要定义模型,就可以生成 schema 以及 RESTFul API,还能根据定义自动创建测试用例,大大提高开发效率。
  • 随机种子数据生成:v3 版本内置 seed 模块,支持为已有模型自动填充假数据,方便开发测试。
  • 模块化项目结构:推出了更加模块化的项目结构设计,方便开发者根据需要添加或移除功能模块,使项目维护更为简单。
  • 现代化前端集成:提供了对现代化前端技术的集成,以及利用 NPM 和 gulp 管理前端资源,帮助开发者打造富交互式的用户界面。
  • 容器化支持:内置 Dockerfile 和 docker-compose.yml 配置,简化了容器化部署的过程,支持一键部署到任何支持 Docker 的环境。
  • 详尽的文档与社区支持:提供全面的文档和指南,覆盖从项目启动到部署的每一个步骤。同时,基于活跃的 Django 开源社区,开发者可以轻松获取支持和反馈。

适用场景

DjangoStarter v3 是为那些追求高效开发流程、重视应用性能与安全性的 Django 开发者设计的。无论是构建复杂的企业级应用、快速开发 MVP 还是学习最佳实践,DjangoStarter v3 都是一个优秀的选择。

features

v3版本介绍

v2版本已经定下了大体的框架,v3的主要改动是将 RestFramework 换成了 django-ninja ,在 Django 里实现了 FastApi 风格的接口。

其他的功能目前大概是这些:

  • 新的自动代码生成功能
  • 完善了单元测试和集成测试,搭配代码生成,可以为每个应用自动生成 crud 的测试用例
  • 随机种子数据,目前使用 faker 实现假数据,打算进一步实现类似 EFCore 的种子数据机制,使假数据更自然
  • 新的登录接口
  • 多种第三方登录接入(目前接了微信、小程序、企微)
  • 使用 tailwindcss 替换 bootstrap 实现前端(只是一些简单的后台展示,还是以 API 为主)
  • 拆分 settings 配置,像 AspNetCore 那样支持多个环境配置
  • 更换了包管理器为 pdm

功能持续更新中,我会同步发在博客,欢迎关注。

文件结构

 DjangoStarter
 ├─ media # 用户上传的文件
 ├─ src # 主要源码
 │  ├─ apps # 所有应用
 │  │  ├─ account # 用户相关的代码,包括登录接口
 │  │  ├─ demo # 示例应用
 │  │  └─ __init__.py
 │  ├─ config # Django项目配置
 │  │  ├─ settings # 拆分的settings模块
 │  │  ├─ __init__.py
 │  │  ├─ apis.py # ninja API 配置
 │  │  ├─ asgi.py
 │  │  ├─ env_init.py # 环境初始化
 │  │  ├─ urls.py # 路由配置文件
 │  │  ├─ urls_root.py # DjangoStarter的顶层路由配置,用于实现地址前缀配置
 │  │  └─ wsgi.py
 │  ├─ django_starter # 框架代码
 │  │  ├─ contrib # 封装好的组件
 │  │  ├─ db # 数据库功能(比如 Model 基类)
 │  │  ├─ http # 接口相关(如 API 接口返回值包装)
 │  │  ├─ middleware # 中间件(IP限制、错误处理等功能)
 │  │  ├─ __init__.py
 │  │  ├─ apis.py
 │  │  ├─ constants.py
 │  │  ├─ urls.py
 │  │  └─ utilities.py
 │  ├─ static # 静态文件
 │  │  ├─ admin
 │  │  └─ css
 │  ├─ templates # Django模板
 │  │  ├─ demo
 │  │  └─ _base.html
 │  ├─ Dockerfile
 │  ├─ docker-compose.yml
 │  ├─ manage.py
 │  ├─ test.py
 │  └─ uwsgi.ini
 ├─ static-dist # 运行collectstatic命令后把所有静态文件都保存到这个文件夹
 ├─ .gitignore
 ├─ LICENSE
 ├─ README.md
 ├─ clean_pycache.py # 运行后可以清理 __pycache__ 文件
 ├─ gulpfile.js
 ├─ package.json
 ├─ pdm.lock
 ├─ pnpm-lock.yaml
 ├─ pyproject.toml
 └─ tailwind.config.js

快速开始

v3 版本开始我使用了 pdm 作为包管理器,这是一个现代化的包管理和项目管理工具,它专为 Python 项目设计,提供了诸如依赖解析、包安装以及虚拟环境管理等功能。参考:在python项目的docker镜像里使用pdm管理依赖

首先需要安装 pdm ,请参考官网的推荐安装方式进行安装,如果实在是懒得看官网可以按照本文档是懒人版方式安装。

关于 pdm 的一些扩展文档: ./docs/pdm-usage.md

虚拟环境

推荐使用 conda 来管理 python 环境。

首先创建一个虚拟环境

conda create -n django-starter python=3.11

启用虚拟环境

conda activate django-starter

如果没有使用其他方式安装 pdm,可以使用 pip 安装 pdm 包管理器。

pip install pdm

安装依赖

Python 依赖

安装Python依赖:

pdm install

前端资源

前端资源管理参考这篇博客:使用NPM和gulp管理前端静态文件

需要先安装 nodejs 环境,推荐使用 nvm 来管理 node 环境。

安装前端依赖:

yarn install
# 或者使用 pnpm
pnpm i

打包前端资源:

gulp move

如果没有gulp请先安装:npm install --global gulp-cli

如果想使用 tailwindcss ,可以运行。

npx tailwindcss -i ./src/static/css/tailwind.src.css -o ./src/static/css/tailwind.css --watch

关于tailwindcss,详见这篇文章: 在 DjangoStarter 中集成 TailwindCSS

数据库迁移

这个操作会生成一个 db.sqlite3 文件,本地测试推荐使用 SQLite 数据库。

python manage.py migrate

配置缓存(可选)

本项目的限流、安全限制等功能依赖Redis、Memcache等缓存服务,这里以Redis为例。

先在本机安装 Redis 服务并启动。

如果要自定义 Redis 服务器,可以编辑 src/config/settings/components/caches.py 文件,修改以下配置。

'LOCATION': [
    'redis://redis:6379/0' if is_docker else 'redis://localhost:6379/0',
]

支持一主多从,默认是单Redis,会自动根据是否docker环境来切换服务器,请根据实际情况自行配置。

更多配置请参考Django文档: https://docs.djangoproject.com/en/4.1/topics/cache/

配置URL前缀(可选)

在环境变量中指定URL_PREFIX地址前缀

部署应用需要在docker-compose.yml文件中修改这个环境变量

运行应用后,会自动在所有URL前加上前缀,如管理后台的地址

添加URL前缀之前:

http://127.0.0.1/admin

添加URL前缀(如 test)之后:

http://127.0.0.1/test/admin

开始写业务逻辑

  • 根据实际业务在apps包中创建新的应用并使用代码生成器生成CRUD代码(推荐)
  • 在例子应用src/apps/demo里写(不推荐)

使用django-admin命令创建app:

cd apps
django-admin startapp [your_app_name]

仿照src/apps/demo里的逻辑进行业务开发,每个App需要完成以下代码开发:

  • models.py

建议使用 DjangoStarter 代码生成器来生成这些重复的业务代码(见下节)

之后在src/config/apis.py中注册 Ninja 路由。

需要在Django后台进行管理的话,在admin.py中进行注册,参考src/apps/demo/admin.py

随机种子数据生成(可选)

DjangoStarter 内置种子数据生成功能(基于faker库),可以在开发环境下快速在数据库中填充随机假数据,方便测试。

使用以下命令即可自动生成

python manage.py seed app_label 10

其中 app_label 是开发者自行创建的 App 名称,比如 DjangoStarter 中的示例应用 demo

使用代码生成器(可选)

DjangoStarter 内置业务代码生成器,开发者只需要专注于编写最核心的 models.py 完成模型定义,其他代码自动生成,减少重复劳动,解放生产力。

设计模型

首先完成 models.py 里的模型设计,编写规范可以参照 src/apps/demo/models.py

下面是一个简单的模型设计例子:

from django.db import models


class Author(models.Model):
    name = models.CharField('作者名称', max_length=20)

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        verbose_name = '作者'
        verbose_name_plural = verbose_name


class Article(models.Model):
    name = models.CharField('文章名称', max_length=20)
    content = models.TextField('文章内容')
    author = models.ForeignKey('Author', verbose_name='文章作者', on_delete=models.CASCADE)

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        verbose_name = '文章'
        verbose_name_plural = verbose_name

模型设计的基本要求

  • 每个字段加上友好的 verbose_name ,一般是中文名
  • 定义 __str__ ,便于在管理后台中表示这个模型的对象
  • 定义 Meta 元类,给模型加上一个更友好的名称(一般是中文名)

注册应用

设计好了Model,需要把其App添加到INSTALLED_APPS才能被扫描到。

编辑config/settings.py文件,在INSTALLED_APPS节点添加应用,里面有注释,一看就懂。

运行代码自动生成

运行命令:

python manage.py autocode [app_label] [verbose_name]

参数说明:

  • app_label: App名称,之前运行 django-admin 命令创建的App名称
  • verbose_name: 和模型的 verbose_name 类似,App的友好名称,一般是其中文名

注意:运行自动代码生成会覆盖已有的业务代码!

自动代码生成会创建(覆盖)以下文件:

  • apis 目录下,按照每个 model 一个 python package 自动生成 ninja 的 crud 代码
  • __init__.py
  • admin.py
  • apps.py
  • tests 目录下,每个 model 会生成一个测试用例脚本

添加路由

代码生成器会生成你需要的所有代码,之后在src/config/apis.py文件中添加路由:

# 根据你的 App 名称和路径,引入 router
from apps.demo.apis import router as demo_router

# 添加到 ninja 的路由配置里
api.add_router('demo', demo_router)

打开欢迎页面

根据配置不同,项目实际运行的端口可能有所不同,以实际情况为准。

这里假设使用 Django 默认端口 8000,启动项目之后打开 http://localhost:8000 即可看到欢迎页面,即表示 DjangoStarter 项目搭建完成~

访问接口文档

本项目使用 django-ninja 实现 API 接口,其提供了 OpenAPI 的集成功能。

启动项目之后访问 http://localhost:8000/api/doc 即可查看和进行接口测试

配置

与 DjangoStarter 框架有关的配置均在 src/config/settings/components/django_starter.py 文件,里面有详细的注释,一看便懂。

配置网站名称

编辑src/config/settings/components/django_starter.py文件,修改以下代码:

project_info = ProjectInfo('DjangoStarter', '网站说明')

PS: 本项目的后台界面基于SimpleUI,更多Django后台配置方法请参考SimpleUI官方文档。

配置App在后台显示的名称

编辑每个App目录下的apps.py文件,在[AppName]Config类里配置verbose_name,然后在App目录下的__init__.py中,设置default_app_config 即可,具体参照apps/demo的代码。

中间件

配置启用admin后台安全限制中间件

编辑django_starter/middleware/admin_secure.py文件,在AdminSecureMiddleware类可修改以下两个字段进行配置:

  • allow_networks:配置IP段白名单
  • allow_addresses:配置IP地址白名单

编辑config/settings.py文件,在MIDDLEWARE节点中添加django_starter.middleware.admin_secure.AdminSecureMiddleware即可启用安全限制中间件。

配置启用非debug模式下管理员可以查看报错信息

编辑config/settings.py文件,在MIDDLEWARE节点中添加django_starter.middleware/user_base_exception.UserBasedExceptionMiddleware即可。

部署

推荐使用 docker 部署,本项目已经有完善的 docker 部署方案,开箱即用。

生产环境使用基于 ASGI 异步接口的 daphne 作为应用服务器,不再使用同步的 uWSGI 的服务器了。

首先配置 docker 的环境变量,复制一下根目录下的 .env.example 文件

cp .env.example .env

根据需要修改其中的应用端口、容器名称和镜像名称(修改为实际项目名称就行)

然后使用 docker-compose 启动

docker compose up --build

完成之后可以在 .env 中指定的端口进行访问,默认端口是 9876

内置有 nginx 服务器,可以提供 HTTP 服务,如需 HTTPS ,请自行搭配 swag、ACME.sh 之类的方案使用,可以看我博客的介绍。

参考博客文章:新版的Django Docker部署方案,多阶段构建、自动处理前端依赖

TODO

  • 集成IP段限制中间件
  • 集成企业微信第三方登录
  • 集成微信公众号SDK
  • 集成小程序登录功能
  • 集成消息队列
  • 进一步优化settings拆分 (基于 django-split-settings)
  • 完善项目单元测试
  • 使用自动构建部署工具
  • 种子数据: 自动为已有模型生成假数据
  • 种子数据: 允许用户自行定义种子数据(类似EFCore)
  • 代码生成器: 自动生成业务代码
  • 代码生成器: 自动生成单元测试和集成测试代码
  • 使用yarn+gulp管理前端资源
  • 框架功能集成在django_starter包中

相关博文

公众号 公众号

公众号专辑:Django开发精选

知乎专栏:程序设计实验室

StarBlog博客主页: blog.deali.cn

Django博客合集: https://www.cnblogs.com/deali/category/1799362.html

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Apache License Version 2.0, January 2004
http://www.apache.org/licenses/

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