CGI: пишем простой сайт на Python. Часть 1: Hello world
Проще всего создать динамические страницы на Python при помощи CGI-скриптов. CGI-скрипты — это исполняемые файлы, которые выполняются веб-сервером, когда в URL запрашивается соответствующий скрипт.
Сегодня я расскажу про то, как написать Hello world, как CGI-скрипт.
Настройка локального сервера
В Python уже есть встроенный CGI сервер, поэтому его настройка элементарна.
Для запуска из консоли (для любителей linux-систем). Запускать нужно из той папки, где мы хотим работать:
Для сидящих на Windows чуть проще будет запуск Python файла (заметьте, что он должен находиться в той же папке, в которой мы планируем работать!):
Теперь откройте браузер и в адресной строке наберите localhost:8000
Если у вас примерно такая же картина, значит, у вас все заработало!
Hello world
Теперь в той папке, где мы запустили сервер, создаём папку cgi-bin (у меня она уже создана).
В этой папке создаём скрипт hello.py со следующим содержимым:
Первая строка говорит о том, что это Python скрипт (CGI-скрипты можно не только на Python писать).
Вторая строка печатает заголовок. Он обозначает, что это будет html файл (бывает ещё css, javascript, pdf и куча других, и браузер различает их по заголовкам).
Третья строка (просто символ новой строки) отделяет заголовки от тела ответа.
Четвёртая печатает Hello world.
Теперь переходим на localhost:8000/cgi-bin/hello.py
Если у вас не работает, проверьте, установлены ли права на выполнение.
Также в консоли запущенного сервера появляются сообщения об ошибках. Например, убрал скобочку и обновил страницу:
Руководство по Django часть 2: создание скелета
Это вторая статья из нашего руководства по Django, которая показывает, как можно создать «скелет» сайта, как фундамент, на котором можно строить всё остальное: настройки, ссылки, модели, контроллеры и представления.
Обзор
Эта статья показывает, как можно создать «скелет»(прототип) сайта, который затем можно расширить при помощи различных настроек, url адресов, моделей, представлений, и шаблонов (эти темы будут объясняться в последующих статьях).
- Использовать django-admin для создания папки проекта, шаблонов остальных файлов, и скрипта для управления проектом ( manage.py ).
- Использовать manage.py для создания одного или нескольких приложений .
Примечание: Сайт может состоять из одной или нескольких различных частей, например: основная часть, блог, вики, раздел загрузок, и так далее. Философия Django подталкивает разработчиков создавать эти части, как разные приложения, которые, если понадобится, могут быть использованы повторно в других проектах.
Для Сайта местной библиотеки папка сайта и проекта будет называться locallibrary, и у нас будет одно приложение с названием catalog. Верхняя структура проекта будет следующей:
Следующие разделы статьи разложат по полочкам этапы создания «скелета», и покажут вам, как можно проверить сделанные изменения. В конце статьи мы обсудим некоторые другие настройки сайта, которые можно назначить на этом этапе.
Создание проекта
Для начала откройте командную строку/терминал, перейдите в ту папку, куда вы хотите поместить проект Django(лучше в папке профиля пользователя C:\Users\user_name, при запуске командной строки используется именно эта директория), и создайте папку для вашего нового сайта (в данном случае: locallibrary). Затем войдите в эту папку, используя команду cd:
Создайте новую папку, используя команду django-admin startproject как в примере ниже, и затем зайдите в созданную папку.
Команда django-admin создаст файловую структуру, как в примере ниже:
Подпапка проекта locallibrary это ключевая директория нашего проекта:
- settings.py содержит в себе все настройки проекта. Здесь мы регистрируем приложения, задаём размещение статичных файлов, настройки базы данных и так далее.
- urls.py задаёт ассоциации url адресов с представлениями. Несмотря на то, что этот файл может содержать все настройки url , обычно его делят на части, по одной на приложение, как будет показано далее.
- wsgi.py используется для налаживания связи между вашим Django приложением и веб-сервером. Вы можете воспринимать его, как утилиту.
Скрипт manage.py используется для создания приложений, работы с базами данных и для запуска отладочного сервера.
Создание приложения Каталог
Выполнив предыдущие шаги, запустите следующую команду для создания приложения catalog, который будет размещён внутри папки locallibrary (команду необходимо выполнять из папки, в которой находится manage.py):
Примечание: приведённая выше команда справедлива для GNU Linux/Mac OS. На Windows команда должна иметь вид: py -3 manage.py startapp catalog
Если вы работаете под Windows, заменяйте команду python3 на py -3 в этой и следующих статьях.
Эта команда создаст новую папку и наполнит её файлами различных частей приложения (выделенные полужирным ниже). Большинство файлов названы, исходя из их назначения (например контроллеры(views) должны находится во views.py, модели в models.py, тесты в tests.py, настройки административной части в admin.py, регистрация приложения в apps.py) и уже содержат некоторый шаблонный код для работы с вышеназванными объектами.
Обновлённая директория должна выглядеть следующим образом:
Кроме перечисленных выше файлов были созданы:
- Папка migrations используется, чтобы хранить»миграции» — файлы, которые позволяют вам автоматически обновлять базу данных по мере изменения моделей.
- __init__.py — пустой файл для того, чтобы Django и Python распознавали папку как Python модуль и позволяет нам использовать его объекты внутри других частей проекта.
Примечание: Заметили, что некоторых файлов не хватает? В то время, как там нашли себе место файлы для контроллеров(views) и моделей(models), файлов для настройки url соотносителя, шаблонов, и статичных файлов создано не было. Далее мы покажем, как их создать (они не обязательны для каждого сайта, но нужны в данном примере).
Регистрация папки с приложением
После создания приложения, нам нужно зарегистрировать его в проекте, чтобы различные утилиты затрагивали его своим действием (например при добавлении моделей в базу данных). Приложения регистрируются добавлением их названий в список INSTALLED_APPS в настройках проекта(который, как мы помним, называется settings.py).
Откройте файл locallibrary/locallibrary/settings.py и найдите в нём список INSTALLED_APPS . Затем добавьте новую строку в конец списка, как показано полужирным ниже.
Новая строка указывает на файл конфигурации приложения ( CatalogConfig ), который был создан в /locallibrary/catalog/apps.py , когда вы создали приложение.
Примечание: Легко заметить, что в INSTALLED_APPS уже подключено большое количество приложений (и объектов MIDDLEWARE , ниже в файле конфигурации). Они добавляют поддержку админ-панели Django и, как следствие, огромное количество функциональности (включая сессии, аутентификацию и прочее).
Настройка базы данных
На этом шаге обычно указывают базу данных для будущего проекта — имеет смысл использовать для разработки и размещённого в Сети одну и ту же базу данных, по возможности, чтобы исключить различия в поведении. Про различные варианты вы можете прочитать в документации Django в разделе Базы данных.
Мы будем использовать базу данных SQLite для этого проекта, потому что не предполагаем большое количество одновременных запросов на неё, а ещё потому, что для её настройки совсем не надо ничего делать! Вы можете видеть, что база данных уже настроена в settings.py (подробная информация указана ниже):
Так как мы используем SQLite, то нам не нужно ничего делать.
Другие настройки проекта
Файл settings.py так же применяется и для некоторых других настроек, но на данном шаге имеет смысл поменять разве что TIME_ZONE — это значение должно быть представлено строкой, указанной в списке часовых поясов tz (колонка TZ в таблице, в строке временной зоны, которая вам нужна). Измените TIME_ZONE на одну из строк из таблицы, которая отвечает вашему часовому поясу. Например:
В файле присутствует две настройки, которые не нужно менять сейчас, но о назначении которых следует знать:
- SECRET_KEY . Это секретный ключ, который используется Django для поддержки безопасности сайта. Если вы раскроете этот ключ в процессе разработки кому-либо, то необходимо будет его сменить (возможно считать его с какого-либо файла на сервере или переменной окружения) когда будете размещать проект на сервер.
- DEBUG . Включает подробные сообщения об ошибках, вместо стандартных HTTP статусов ответов. Должно быть изменено на False на сервере, так как эта информация очень много расскажет взломщикам.
Подключение URL-адреса
При создании сайта, был создан файл сопоставления URL (urls.py) в корне проекта. Хотя можно использовать его для обработки всех URL адресов, более целесообразно подключать отдельные файлы сопоставлений для каждого приложения.
Откройте locallibrary/locallibrary/urls.py и обратите внимание на закомментированный текст, который объясняет суть происходящего.
URL соотношения хранятся в переменной urlpatterns , которая является списком функций path() . Каждая path() функция или ассоциирует шаблон URL с контроллером(views) или же его с другим таким списком (во втором случае, первый URL становится «базовым» для других, которые определяются в дочернем списке). Список urlpatterns инициализирует список функции, которая, например, соотносит admin/ с модулем admin.site.urls , который содержит собственный файл-соотноситель.
Добавьте строчки, приведённые ниже в низ файла urls.py , чтобы добавить новый элемент в список urlpatterns . Этот элемент содержит url() который направляет запросы с URL catalog/ к модулю catalog.urls (файл с относительным путём /catalog/urls.py).
Теперь давайте перенаправим корневой URL нашего сайта (например 127.0.0.1:8000 ) на URL 127.0.0.1:8000/catalog/ ; это единственное приложение, которое мы собираемся использовать, поэтому это вполне разумно. Чтобы это использовать, нам понадобится специальная функция ( RedirectView ), которая принимает первым параметром новый относительный URL на который следует перенаправлять ( /catalog/ ) когда указанный в функции url() адрес соотносится с адресом запроса (корневой URL, в данном случае).
Добавьте следующие строчки, тоже в конец файла:
Django не размещает статические файлы(CSS, JavaScript, и изображения) по умолчанию, но это было бы крайне полезно на этапе разработки нашего сайта. В самом конце нашего URL соотносителя, можно включить размещение статических файлов.
Добавьте последнюю часть в конец файла:
Примечание: Существуют различные способы дополнения списка urlpatterns (в примере мы просто добавляли объект, используя оператор += чтобы чётко разделить изначальный и дописанный код). Вместо этого, мы могли бы добавить соотношения внутрь определения переменной:
Кроме того, мы добавили import вниз файла ( from django.urls import include ) ,чтобы видеть, что мы добавили, но обычно все инструкции import добавляются в верхнюю часть файла.
Напоследок, создайте файл urls.py внутри папки catalog, и добавьте следующий код, чтобы определить (пустой) urlpatterns . Сюда мы будем добавлять наши URL соотношения, по мере разработки сайта.
Тестирование работы скелета
На этом, мы создали прототип сайта. Пока сайт ничего не умеет делать, но стоит запустить его, чтобы убедиться, что мы ничего не сломали.
До этого, нам предстоит впервые запустить миграцию базы данных. Это обновит нашу базу данных и добавит туда необходимые модели (и уберёт некоторые предупреждения, которые были бы показаны при попытке запуска).
Запуск миграций базы данных
Django использует Объектный Соотноситель Связей (ORM) чтобы соотносить определения моделей в Django приложении со структурами данных, которые используются базой данных. Когда мы меняем наши модели, Django отслеживает изменения и может создать файлы миграций (в папке /locallibrary/catalog/migrations/) чтобы применить соответствующие структуры данных к базе, чтобы та соответствовала модели.
При создании сайта, Django автоматически добавил несколько моделей, чтобы мы могли их использовать в админ-панели (о которой мы поговорим позже). Выполните следующие команды, чтобы создать нужные таблицы в базе данных, соответствующие этим моделям (убедитесь, что вы находитесь в папке с manage.py):
Предупреждение: Необходимо выполнять команды выше каждый раз, когда вы меняете модели таким образом, что структура таблицы изменится(включая добавления и удаления как отдельных полей, так и целых моделей).
Команда makemigrations создаёт (но не применяет) миграции для всех приложений, которые установлены в ваш проект (вы так же можете указать в конце имя конкретного приложения, чтобы создать миграции только для него). Это даёт вам возможность проверить код перед тем, как их применить — когда вы станете хорошо разбираться в Django, то сможете даже менять их!
Команда migrate применяет созданные миграции к базе (Django отслеживает, какие миграции были созданы для данной базы).
Примечание: Посмотрите раздел Миграции в документации Django чтобы получить информацию о менее распространённых командах для управления миграциями.
Запуск сайта
Во время разработки, вы можете проверить свой сайт, разместив его на встроенном отладочном сервере, и просмотрев его в своём браузере.
Примечание: Отладочный веб-сервер не настолько функционален и производителен, для постоянного размещения , но это самый простой способ запустить свой сайт на Django и проверить его на наличие ошибок. По умолчанию, он разместит сайт на вашем компьютере ( http://127.0.0.1:8000/) , но вы так же можете указать различные компьютеры в вашей сети для этой цели. Для получения большего количества информации загляните в раздел django-admin и manage.py: отладочный сервер документации Django.
Запустите веб-сервер, используя команду runserver (в той же папке, что и manage.py):
Когда сервер запустится, вы сможете посетить сайт по адресу http://127.0.0.1:8000/ в вашем веб-браузере. Вы должны увидеть страницу с ошибкой, навроде этой:
Не волнуйтесь! Эта страница должна появиться и сообщить нам, что мы ещё не настроили ни одной страницы в модуле catalogs.urls (на который мы были перенаправлены запросили корневой URL сайта).
Примечание: Показанная выше страница открывает нам одно из замечательных свойств Django — автоматические отчёты об ошибках. На экране с ошибкой отображается множество полезной информации, когда страница не найдена, или ошибка была вызвана кодом. В данном случае, мы видим, что запрошенный URL не соответствует ни одному шаблону (из указанных). Подобные отчёты будут выключены при DEBUG=False (когда мы разместим приложение в Сеть), в этом случае будет показана менее информативная, но более дружелюбная к пользователю страница(которую вам надо будет создать — прим. переводчика).
На данном этапе, мы поняли, что Django работает должным образом!
Примечание: вам следует перезапускать миграцию и заново тестировать сайт, после того как вы делаете важные изменения. Поверьте, это не займёт много времени!
Домашнее задание
Папка catalog/ содержит файлы контроллеров(views), моделей(models), и других частей приложения. Просмотрите эти файлы.
Как было написано выше, URL соотноситель для админ-панели был подключён в файле urls.py. Войдите в административную часть и посмотрите, что произойдёт (вы можете найти URL из соотношения выше).
Подводя итоги
Теперь вы создали полноценный скелет веб-приложения, который теперь вы можете расширить url соотносителями, контроллерами(views) и моделями(models).
Теперь скелет Сайта местной библиотеки сделан и запущен, теперь самое время начать писать код, который научит сайт делать то, что он должен делать.
Создаём веб при помощи Python
Пускай это прозвучит немного пафосно, но мы живём в золотой век веб-разработки. Веб-технологии никогда не были такими изысканными и гибкими, как сегодня. Если вы хотите создать качественный веб-сайт или веб-приложение, вы без труда найдёте массу инструментов для реализации любых своих задумок. И один из них — Python.
Вопреки распространенному мнению, Python полезен не только для обработки данных и скриптов. Посмотрите на рейтинг портала HotFrameworks.com, и вы увидите, что пятый по популярности веб-фреймворк создан для работы с Python.
Python и веб-разработка
При разработке веб-приложения Python в основном используется для обработки бэк-энд и маршрутизации, где в роли конкурентов у него PHP и Ruby. Веб-страницы все равно необходимо отображать с использованием HTML и CSS, а функциональная часть фронтэнда по-прежнему выполняется на JavaScript. Если вам интересен этот язык, то рекомендуем начать его изучения с бесплатного интенсива по основам Python.
В зависимости от того, какой фреймворк Python вы используете, взаимодействия могут существенно упрощаться. Например, Django имеет систему шаблонов для написания специальных HTML-файлов, которые могут вставлять код Python и взаимодействовать с данными из бэк-энда.
Такой тип взаимодействия называется full-stack фреймворком. С его помощью вы можете работать с системами, обрабатывающими HTTP-запросы, хранилищами баз данных, шаблонами веб-страниц, запросами маршрутизации и т. д. С другой стороны, есть и не full-stack фреймворки, которые также называют микрофреймворками, которые обрабатывают только базовую логику. А для сторонних работ они должны быть объединены со сторонними базами данных, шаблонизаторами и т. д.
В общем, full-stack фреймворки имеют более крутые кривые обучения и заставляют вас принимать множество решений относительно структуры, но предоставляют все, что вам нужно. Микрофреймворки могут быть изучены в кратчайшие сроки и являются более гибкими, но вам, скорее всего, каждый раз придётся изобретать велосипед.
Python против других языков
Если вы следите за текстами в нашем блоге, то уже имеете представление о популярных JavaScript-фреймворках, например, React или Angular. Они стремительно развиваются, особенно среди новичков. Многие думают: «Если мне нужен JavaScript для внешнего интерфейса, почему бы не использовать JavaScript для back-end?» И это действительно имеет смысл. А взгляните на PHP — он существует уже много десятилетий, его окружает большое количество документации, он востребован. Тоже вполне себе логичный вариант для back-end.
Большинство актуальных задач веба вы можете решить с использованием любого языка. Единственное, что действительно важно — это то, насколько удобно вам лично его использовать. Если язык вам не подходит, вы просто изучите другой и продолжите своё дело.
Но отказаться от Python вам будет очень непросто, ведь для любви к нему есть минимум 5 причин.
Python и фреймворки
Чтобы заняться веб-разработкой с использованием Python, вам следует серьезно рассмотреть возможность использования одного из следующих фреймворков. Каждый из них по-своему хорош, проверен временем и тысячами программистов. Поэтому будьте уверены, что существенных проблем с официальной поддержкой, сообществами или документацией не возникнет.
Django — пожалуй, самый известный и популярный фреймворк для веб-разработки с использованием Python. Он поставляется с десятками встроенных модулей, прекрасно собранных и безупречно взаимодействующих друг с другом. Сначала вам потребуется немного времени, чтобы понять алгоритм создания веб-приложений, освоить внутренние структуры на Django. Но как только вы поймёте что к чему, быстрая разработка не станет проблемой. И да, если вы хотите работать веб-разработчиком на Python, знание Django — часто единственный путь.
Главный плюс Django — с его помощью ваше приложение очень хорошо масштабируется. По мере того, как в процессе разработки оно будет становится все больше и больше, с Django вам будет куда проще поддерживать организованность, чем с любым другим Python-фреймворком. Кстати, Django — фреймворк с открытым исходным кодом, со всеми вытекающими.
Flask — микрофреймворк, в некотором роде являющийся полном противоположностью Django. Он будет прост и понятен новичку, но обеспечит лишь базовый уровень возможностей, в то время как основную функциональность на себя должны будут взять сторонние интегрированные компоненты. Соответственно полного погружения в предмет Flask вам не подарит, лишь общее представление.
То есть если вы знаете, как и что вам необходимо использовать для реализации задумки, то Flask может стать тем минимальным клеем, что соберёт все воедино. Но если у вас нет ни опыта работы, ни понимания того, как должно функционировать будущее приложение, то Flask — далеко не лучший выбор.
Pyramid — это некий компромиссе между Django и Flask. Данный фреймворк не так функционален, как Django, и не так упрям, как Flask, но прост, удобен и вполне достаточен для организации большинства веб-приложений. Здесь есть большая библиотека официальных и неофициальных плагинов, с помощью которых вы сможете реализовать все задумки для вашего проекта.
Python и реальная жизнь
Если вы дочитали текст до данного раздела, то наверняка хотите увидеть реальные примеры веб-применения Python. Что ж, загибайте пальцы или открывайте новые закладки, кому как удобно: YouTube, Instagram, DropBox, Google, Reddit, Pinterest, FireFox, NASA, Quora и многие-многие другие. Да, где-то Python используется лишь частично, где-то и вовсе его стараются заменять более новыми языками, но влияние на веб у змеиного языка по-прежнему очень велико.
Python и обучение
Теперь остаётся лишь один вопрос: «Где обучиться?». С этим, к счастью, на нашем портале проблем никаких. Хотите — приобретайте целую профессию «Программист Python», хотите лишь отдельный курс «Python. Уровень 1» или «Python. Уровень 2», а хотите просто заручитесь помощью хорошей книги, например из списка «8 книг по Python для начинающих».