今天开始着手python的学习，希望能高效快速的学完！

一、实验说明... 8

关键在于将信息写成一个正则表达式。我们先看正则表达式的常用语法：

[^m] 不是m的一个字符

紧跟在单个字符之后，表示多个这样类似的字符：

{m, n} 重复m到n次。比如说a{2, 5}表示a重复2到5次。小于m次的重复，或者大于n次的重复都不符合条件。

此外，还有下面的方法：

从运行结果中看到，父进程在开启子进程之后并没有等待child的完成，而是直接运行print。

我们启动子进程之后，cat会等待输入，直到我们用communicate()输入"vamei"。

dh我觉得管道内外交互、管道之间交互，不仅仅是文字流还有命令，这个还要再好好学一学

通过使用subprocess包，我们可以运行外部程序。这极大的拓展了Python的功能。如果你已经了解了操作系统的某些应用，你可以从Python中直接调用该应用(而不是完全依赖Python)，并将应用的结果输出给Python，并让Python继续处理。shell的功能(比如利用文本流连接各个应用)，就可以在Python中实现。

signal包负责在Python程序内部处理信号，典型的操作包括预设信号处理函数，暂停并等待信号，以及定时发出SIGALRM等。要注意，signal包主要是针对UNIX平台(比如Linux, MAC OS)，而Windows内核中由于对信号机制的支持不充分，所以在Windows上的Python不能发挥信号系统的功能。

signal包定义了各个信号名及其对应的整数，比如：

使用包含3个进程的进程池下载文件中网站的首页。(你可以使用subprocess调用wget或者curl等下载工具执行具体的下载任务)

2、设计下面两种彩票号码生成器:

1. 从1到22中随机抽取5个整数 （这5个数字不重复）
2. 随机产生一个8位数字，每位数字都可以是1到6中的任意一个整数。

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一、原始Python服务器

在命令行使用下面的命令创建项目：

数据模型建立了。打开MySQL命令行（提示输入密码：shiyanlou）：

最后一个命令返回Character类的对应表格:

可以看到，Django还自动增加了一个id列，作为记录的主键(Primary Key)。

数据模型虽然建立了，但还没有数据输入。为了简便，我们手动添加记录。打开MySQL命令行,并切换到相应数据库。添加记录：

可以看到，三个名字已经录入数据库。

下面我们从数据库中取出数据，并返回给http请求。在west/views.py中，添加视图。对于对应的请求，我们将从数据库中读取所有的记录，然后返回给客户端：

可以看到，我们从west.models中引入了Character类。通过操作该类，我们可以读取表格中的记录。

为了让http请求能找到上面的程序，在west/urls.py增加url导航：

运行服务器。在浏览器中输入URL：

查看效果，从数据库读出数据，显示在页面：

Django使用类和对象接口，来操纵底层的数据库。有了数据库，就有了站点内容的大本营。

按照实验过程操作一遍并截图。

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在之前的程序中，我们直接生成一个字符串，作为http回复，返回给客户端。这一过程中使用了django.http.HttpResponse()。

在这样的一种回复生成过程中，我们实际上将数据和视图的格式混合了到上面的字符串中。看似方便，却为我们的管理带来困难。想像一个成熟的网站，其显示格式会有许多重复的地方。如果可以把数据和视图格式分离，就可以重复使用同一视图格式了。

Django中自带的模板系统，可以将视图格式分离出来，作为模板使用。这样，不但视图可以容易修改，程序也会显得美观大方。

我们拿一个独立的templay.html文件作为模板。它放在templates/west/文件夹下。文件系统的结构现在是:

可以看到，这个文件中，有一个奇怪的双括号包起来的陌生人。这就是我们未来数据要出现的地方。而相关的格式控制，即

标签，则已经标明在该模板文件中。

如果还有其它的路径用于存放模板，可以增加该元组中的元素，以便Django可以找到需要的模板。

我们现在修改west/views.py，增加一个新的对象，用于向模板提交数据：

可以看到，我们这里使用render来替代之前使用的HttpResponse。render还使用了一个词典context作为参数。这就是我们的数据。

context中元素的键值为'label'，正对应刚才的“陌生人”的名字。这样，该context中的‘label’元素值，就会填上模板里的坑，构成一个完整的http回复。

作为上节内容的一个小练习，自行修改west/urls.py，让

再来回顾一下整个流程。west/views.py中的templay()在返回时，将环境数据context传递给模板templay.html。Django根据context元素中的键值，将相应数据放入到模板中的对应位置，生成最终的http回复。

这一模板系统可以与Django的其它功能相互合作。上一回，我们从数据库中提取出了数据。如果将数据库中的数据放入到context中，那么就可以将数据库中的数据传送到模板。

Django实际上提供了丰富的模板语言，可以在模板内部有限度的编程，从而更方便的编写视图和传送数据。

我们下面体验一下最常见的循环与选择。

上面的staff中的数据实际上是一个数据容器，有三个元素。刚才我们将三个元素连接成一个字符串传送。

实际上，利用模板语言，我们可以直接传送数据容器本身，再循环显示。修改staff()为:

从数据库中查询到的三个对象都在staff_list中。我们直接将staff_list传送给模板。

我们以类似于Python中for循环的方式来定义模板中的for，以显示staffs中的每个元素。

还可以看到，对象.属性名的引用方式可以直接用于模板中。

选择结构也与Python类似。根据传送来的数据是否为True，Django选择是否显示。使用方式如下：

其中的elif和else和Python中一样，是可以省略的。

模板可以用继承的方式来实现复用。我们下面用templay.html来继承base.html。这样，我们可以使用base.html的主体，只替换掉特定的部分。

该页面中，名为mainbody的block标签是可以被继承者们替换掉的部分。

HTTP协议以“请求－回复”的方式工作。客户发送请求时，可以在请求中附加数据。服务器通过解析请求，就可以获得客户传来的数据，并根据URL来提供特定的服务。

HTML文件中可以包含表格标签。HTML表格的目的是帮助用户构成HTTP请求，把数据用GET或者POST的方法，传递给某一URL地址。下面是一个表格的例子：

这里的form标签有两个属性。action用于说明URL地址，method说明请求的方法。

表格中还包含有两个input标签，即两个输入栏目。根据type的不同，第一个为一个文本框，第二个为一个提交按钮。name为输入栏的名字。服务器在解析数据时，将以name为索引。

我们可以将上面的表格直接存入模板form.html，并在west/views.py中定义一个视图form()来显示表格:

可以看到，HTTP请求的相关信息，包括请求的方法，提交的数据，都包含在request参数中。

表格是通过GET方法提交的。我们可以通过request.GET['staff']，来获得name为staff的输入栏的数据。该数据是一个字符串。investigate()将直接显示该字符串。

上面我们使用了GET方法。视图显示和请求处理分成两个函数处理。

提交数据时更常用POST方法。我们下面使用该方法，并用一个URL和处理函数，同时显示视图和处理请求。

我们修改提交表格的方法为post。在模板的末尾，我们增加一个rlt记号，为表格处理结果预留位置。

看程序的其它部分。对于该URL，可能有GET或者POST方法。if的语句有POST方法时，额外的处理，即提取表格中的数据到环境变量。

我们还可以让客户提交的数据存入数据库。使用庄园疑云中创建的模型。我们将客户提交的字符串存入模型Character。

在POST的处理部分，我们调用Character类创建新的对象，并让该对象的属性name等于用户提交的字符串。通过save()方法，我们让该记录入库。

随后，我们从数据库中读出所有的对象，并传递给模板。

我们还需要修改模板investigate.html，以更好的显示：

我们使用模板语言的for，来显示所有的记录。

客户提交数据后，服务器往往需要对数据做一些处理。比如检验数据，看是否符合预期的长度和数据类型。在必要的时候，还需要对数据进行转换，比如从字符串转换成整数。这些过程通常都相当的繁琐。

Django提供的数据对象可以大大简化这一过程。该对象用于说明表格所预期的数据类型和其它的一些要求。这样Django在获得数据后，可以自动根据该表格对象的要求，对数据进行处理。

上面定义了CharacterForm类，并通过属性name，说明了输入栏name的类型为字符串，最大长度为200。

在investigate()函数中，我们根据POST，直接创立form对象。该对象可以直接判断输入是否有效，并对输入进行预处理。空白输入被视为无效。

后面，我们再次创建一个空的form对象，并将它交给模板显示。

如果有多个输入栏，我们可以用相同的方式直接显示整个form，而不是加入许多个标签。

1、显示上面“流程”部分的“staff”页面。

2、按照实验过程操作一遍并截图。

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Django提供一个管理数据库的app，即django.contrib.admin。这是Django最方便的功能之一。通过该app，我们可以直接经由web页面，来管理我们的数据库。这一工具，主要是为网站管理人员使用。

为了让admin界面管理某个数据模型，我们需要先注册该数据模型到admin。比如，我们之前在west中创建的模型Character。修改west/admin.py:

这个页面除了west.characters外，还有用户和组信息。它们来自Django预装的Auth模块。我们将在以后处理用户管理的问题。

管理页面的功能强大，完全有能力处理更加复杂的数据模型。

先在west/models.py中增加一个更复杂的数据模型：

这里有两个表。Tag以Contact为外部键。一个Contact可以对应多个Tag。

我们还可以看到许多在之前没有见过的属性类型，比如IntegerField用于存储整数。

模型将在管理页面显示。比如Contact的添加条目的页面如下：

我们可以自定义管理页面，来取代默认的页面。比如上面的"add"页面。我们想只显示name和email部分。修改west/admin.py:

上面定义了一个ContactAdmin类，用以说明管理页面的显示格式。里面的fields属性，用以说明要显示的输入栏。我们没有让"age"显示。由于该类对应的是Contact数据模型，我们在注册的时候，需要将它们一起注册。显示效果如下：

我们还可以将输入栏分块，给每一块输入栏以自己的显示格式。修改west/admin.py为：

上面的栏目分为了Main和Advance两部分。classes说明它所在的部分的CSS格式。这里让Advance部分收敛起来：

Advance部分旁边有一个Show按钮，用于展开。

上面的Contact是Tag的外部键，所以有外部参考的关系。而在默认的页面显示中，将两者分离开来，无法体现出两者的从属关系。我们可以使用Inline显示，让Tag附加在Contact的编辑页面上显示。

在Contact输入数条记录后，Contact的列表页看起来如下:

我们也可以自定义该页面的显示，比如在列表中显示更多的栏目，只需要在ContactAdmin中增加list_display属性:

列表页新的显示效果如下：

我们还可以为该列表页增加搜索栏。搜索功能在管理大量记录时非常有用。使用search_fields说明要搜索的属性：

上面的功能模块允许我们做出一个具有互动性的站点，但无法验证用户的身份。我们这次了解用户验证部分。通过用户验证，我们可以根据用户的身份，提供不同的服务。

一个Web应用的用户验证是它的基本组成部分。我们在使用一个应用时，总是从“登录”开始，到“登出”结束。另一方面，用户验证又和网站安全、数据库安全息息相关。HTTP协议是无状态的，但我们可以利用储存在客户端的cookie或者储存在服务器的session来记录用户的访问。

Django有管理用户的模块，即django.contrib.auth。你可以在mysite/settings.py里看到，这个功能模块已经注册在INSTALLED_APPS中。利用该模块，你可以直接在逻辑层面管理用户，不需要为用户建立模型，也不需要手工去实现会话。

你可以在admin页面直接看到用户管理的对话框，即Users。从这里，你可以在这里创建、删除和修改用户。点击Add增加用户daddy，密码为daddyiscool。

在admin页面下，我们还可以控制不同用户组对数据库的访问权限。我们可以在Groups中增加用户组，设置用户组对数据库的访问权限，并将用户加入到某个用户组中。

在这一章节中，我们创立一个新的app，即users。下文的模板和views.py，都针对该app。

我们建立一个简单的表格。用户通过该表格来提交登陆信息，并在Django服务器上验证。如果用户名和密码正确，那么登入用户。

我们首先增加一个登录表格：

作为替换，我们可以使用特别的form对象，而不自行定义表格。这将让代码更简单，而且提供一定的完整性检验。

有时用户希望能销毁会话。我们可以提供一个登出的URL，即/users/logout。登入用户访问该URL，即可登出。在views.py中，增加该URL的处理函数：

上面说明了如何登入和登出用户，但还没有真正开始享受用户验证带来的好处。用户登陆的最终目的，就是为了让服务器可以区别对待不同的用户。比如说，有些内容只能让登陆用户看到，有些内容则只能让特定登陆用户看到。我们下面将探索如何实现这些效果。

在Django中，对用户身份的检验，主要是在views.py中进行。views.py是连接模型和视图的中间层。HTTP请求会转给views.py中的对应处理函数处理，并发回回复。在views.py的某个处理函数准备HTTP回复的过程中，我们可以检验用户是否登陆。根据用户是否登陆，我们可以给出不同的回复。最原始的方式，是使用if式的选择结构：

可以看到，用户的登录信息包含在request.user中，is_authenticated()方法用于判断用户是否登录，如果用户没有登录，那么该方法将返回false。该user对象属于contrib.auth.user类型，还有其它属性可供使用，比如：

在Django中，我们还可以利用装饰器，根据用户的登录状况，来决定views.py中处理函数的显示效果。相对于上面的if结构，装饰器使用起来更加方便。下面的user_only()是views.py中的一个处理函数。

注意上面的装饰器login_required，它是Django预设的装饰器。user_only()的回复结果只能被登录用户看到，而未登录用户将被引导到其他页面。

Django中还有其它的装饰器，用于修饰处理函数。相应的http回复，只能被特殊的用户看到。比如user_passes_test，允许的用户必须满足特定标准，而这一标准是可以用户自定义的。比如下面，在views.py中增添：

装饰器带有一个参数，该参数是一个函数对象name_check。当name_check返回真值，即用户名为vamei时，specific_user的结果才能被用户看到。

进一步，用户是否登陆这一信息，也可以直接用于模板。比较原始的方式是把用户信息直接作为环境数据，提交给模板。然而，这并不是必须的。事实上，Django为此提供了捷径：我们可以直接在模板中调用用户信息。比如下面的模板：

不需要环境变量中定义，我们就可以直接在模板中引用user。这里，模板中调用了user的一个方法，is_authenticated，将根据用户的登录情况，返回真假值。需要注意，和正常的Python程序不同，在Django模板中调用方法并不需要后面的括号。

我们上面利用了admin管理页面来增加和删除用户。这是一种简便的方法，但并不能用于一般的用户注册的情境。我们需要提供让用户自主注册的功能。这可以让站外用户提交自己的信息，生成自己的账户，并开始作为登陆用户使用网站。

用户注册的基本原理非常简单，即建立一个提交用户信息的表格。表格中至少包括用户名和密码。相应的处理函数提取到这些信息后，建立User对象，并存入到数据库中。

前面介绍了Django最主要的几个方面：数据库，模板，动态生成页面等。但都是使用python manage.py runserver来运行服务器。这是一个实验性的web服务器，不适用于正常的站点运行。我们需要一个可以稳定而持续的服务器。这个服务器负责监听http端口，将收到的请求交给Django处理，将Django的回复发还给客户端。

这样的持续性服务器可以有很多选择，比如apache, Nginx, lighttpd等。这里将使用最常见的apache服务器。服务器和Django之间通过Python的web服务接口WSGI连接，因此我们同样需要apache下的mod_wsgi模块。

可以看到，利用WSGIScriptAlias，我们实际上将URL /对应了wsgi接口程序。这样，当我们访问根URL时，访问请求会经由WSGI接口，传递给Django项目mysite。

配置好后，重启apache2：

使用浏览器，可以检查效果：

Django的主要功能是动态的生成HTTP回复。很多媒体文件是静态存储的，如.js文件，.css文件和图片文件。这些文件变动的频率较小。我们希望静态的提供这些文件，而不是动态的生成。这样既可以减小服务器的负担，也便于在浏览器缓存，提高用户体验。

我们可以在apache2.conf中添加如下配置：

云平台或者服务器的部署是一个大的课题，这里无法深入到所有的细节。幸运的是，在网上有丰富的资料。你可以根据自己的平台和问题，搜索相应的资料。

在Django的debug模式下，我们可以在app文件夹中建立static目录，放入静态文件。Django将自动搜索到其中的静态文件。但这一方法有很大的安全隐患，只适用于开发。

3、增加处理函数，显示“模板中的用户”中的模板，然后查看不同登录情况下的显示结果。