Django高级主题

在掌握了Django基础知识后，我们可以深入学习一些高级特性，这些特性可以帮助我们构建更强大、更高效的Web应用。

中间件

中间件是Django请求/响应处理的钩子框架。它是一个轻量级、低级别的插件系统，用于全局改变Django的输入或输出。

自定义中间件

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class RequestLoggingMiddleware:
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response
    
    def __call__(self, request):
        # 请求前处理
        print(f"Request: {request.method} {request.path}")
        
        response = self.get_response(request)
        
        # 请求后处理
        print(f"Response status: {response.status_code}")
        
        return response

中间件注册

在settings.py中注册中间件：

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MIDDLEWARE = [
    # 其他中间件
    'yourapp.middleware.RequestLoggingMiddleware',
]

信号

Django信号允许解耦的应用在框架的其他地方发生操作时得到通知。

内置信号

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from django.db.models.signals import post_save
from django.dispatch import receiver
from django.contrib.auth.models import User

@receiver(post_save, sender=User)
def create_user_profile(sender, instance, created, **kwargs):
    if created:
        UserProfile.objects.create(user=instance)

自定义信号

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from django.dispatch import Signal

# 定义信号
order_created = Signal()

# 发送信号
order_created.send(sender=self.__class__, order=order)

# 接收信号
@receiver(order_created)
def handle_order_created(sender, order, **kwargs):
    # 处理订单创建事件
    pass

缓存

缓存可以显著提高Django应用的性能。Django支持多种缓存后端。

缓存配置

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CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.redis.RedisCache',
        'LOCATION': 'redis://localhost:6379/1',
    }
}

视图缓存

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from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(60 * 15)  # 缓存15分钟
def my_view(request):
    # 视图逻辑
    pass

Celery异步任务

Celery是一个强大的分布式任务队列，可以用于处理异步任务。

配置Celery

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# celery.py
from celery import Celery

app = Celery('myproject')
app.config_from_object('django.conf:settings', namespace='CELERY')
app.autodiscover_tasks()

创建任务

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# tasks.py
from celery import shared_task

@shared_task
def send_email_task(subject, message, recipient_list):
    # 发送邮件逻辑
    pass

调用任务

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from myapp.tasks import send_email_task

send_email_task.delay('Subject', 'Message', ['user@example.com'])

Django REST Framework

Django REST Framework（DRF）是一个功能强大的工具包，用于构建Web API。

序列化器

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from rest_framework import serializers
from .models import Post

class PostSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Post
        fields = ['id', 'title', 'content', 'created_at']

视图集

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from rest_framework import viewsets
from .models import Post
from .serializers import PostSerializer

class PostViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Post.objects.all()
    serializer_class = PostSerializer

路由

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from rest_framework.routers import DefaultRouter
from .views import PostViewSet

router = DefaultRouter()
router.register(r'posts', PostViewSet)

urlpatterns = [
    # 其他路由
    path('api/', include(router.urls)),
]

性能优化

数据库查询优化

使用select_related和prefetch_related减少数据库查询：

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# 优化前
for comment in Comment.objects.all():
    print(comment.post.title)  # 每次循环都会执行一次查询

# 优化后
for comment in Comment.objects.select_related('post').all():
    print(comment.post.title)  # 只执行一次查询

使用索引

在模型字段上添加索引：

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class Post(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100)
    slug = models.SlugField(unique=True, db_index=True)
    created_at = models.DateTimeField(db_index=True)

部署最佳实践

使用Gunicorn或uWSGI作为WSGI服务器
使用Nginx作为反向代理
配置HTTPS
使用环境变量存储敏感信息
设置适当的日志级别
定期备份数据库

Django高级特性总结

中间件：全局处理请求/响应
信号：解耦应用组件
缓存：提高应用性能
Celery：处理异步任务
Django REST Framework：构建API
性能优化：数据库查询、索引等
部署最佳实践

结语

Django的高级特性为我们提供了强大的工具，可以构建复杂的Web应用。通过学习和掌握这些特性，我们可以开发出更高效、更可维护的应用。

在实际项目中，我们应该根据需求合理选择和使用这些特性，避免过度设计。始终记住，简单性和可维护性是衡量一个好的Web应用的重要标准。

Django高级主题：中间件、信号与性能优化