django中的路由系统

django中路由的作用和路由器类似，当一个用户请求Django站点的一个页面时，是路由系统通过对url的路径部分进行匹配，一旦匹配成功就导入并执行对应的视图来返回响应。

django如何处理请求

1. 当一个请求来到时，django首先到项目中查找根URLconf模块，在其中查找路由匹配规则。
2. 根URLconf模块，就是项目文件目录下的urls.py文件。在这个文件中定义了一个变量urlpatterns。它是一个列表，其中每一个元素都是一个url模式，定义了url和视图函数的对应关系。
3. django按顺序运行每个url模式，并在与请求的url匹配的第一个模式停止。
4. 一旦去中一个url模式匹配，django将导入并调用该视图。
5. 如果没有匹配的模式，或者在此过程中任何时候引发异常，django调用错误处理视图。

路由模块

在django中路由模块一般命名为url.py。

每一个路由模块中都会包含一个urlpatterns变量，它是一个django.urls.path()或者django.urls.re_path()实例的列表。

根路由模块

最外层的路由模块，路由解析的入口。

django通过设置ROOT_URLCONF来确定主路由模块，通常是项目目录下的urls.py模块。

子路由

主路由包含的其他路由都是子路由。

一般都是各自应用目录下的urls.py模块。

path()

• path(route,view, kwargs=None,name=None)

• path函数返回一个对象，表示一个路由规则

• route：一个字符串，表示url规则

• view: 一个视图
• kwargs:一个字典，需要传入的额外参数
• name:url的命名

案例：

上一节，我们在crm应用中定义了如下路由：

path('index/', views.index)

将'index/'和视图views.index进行映射。

include()

• include(module, namespace=None)

• 将一个子路由导入到一个URLconf模块中

• module: URLconf模块(或模块名称)

案例：

上一节，我们在根路由中，通过include包含了crm子路由：

path('crm/', include('crm.urls'))

将crm/和子路由crm.urls进行映射。

URLconf在什么上查找

请求的url会被看做是一个普通的Python字符串，URLconf在其上查找并匹配。

进行匹配时不包含GET或POST请求方式的参数以及域名。

例如，https://www.example.com/myapp/ 请求中，URLconf 将查找 myapp/

在 https://www.example.com/myapp/?page=3 请求中，URLconf 仍将查找 myapp/ 。

URLconf不检查使用哪种请求方法。

换句话说，所有请求方法，对同一个URL无论是POST请求，GET请求等等，都将路由到相同的视图函数。

案例：

所以在浏览器中访问地址http://127.0.0.1/crm/index/时，URLconf将查找crm/index/。

第一步在跟路由中进行匹配，可以匹配到：

path('crm/', include('crm.urls'))

第二步当遇到include（）时，它会将匹配到该点的URL部分crm/切掉，并将剩余字符串index/发送到包含的crm.urls模块中进一步匹配

第三/index在crm.urls路由中可以匹配到：

path('index/', views.index)

没有下一步匹配，直接执行对应的视图函数views.index。

注意，这个过程会递归的进行，中间遇到任何一条匹配的路由就会返回。

在URL中捕获参数

django允许在url中捕获值，若要从URL中捕获值，请使用尖括号。

尖括号定义变量名，捕获的值传递给视图函数相同名称的参数。格式如下：

'<参数名>'

案例：

写一个学生详情接口，通过crm/students/n/返回id为n的学生的信息。

视图代码：

# crm/views.py
def detail(request, pk):
    return HttpResponse('学生id为{}的详情'.format(pk))        # 模拟返回对应学生的详情

路由代码：

# crm
urlpatterns = [
    ...
    path('students/<pk>/', views.detail)
]

现在，在浏览器中访问：http://127.0.0.1:8000/crm/students/2/会返回页面：

注意看路由部分的<pk>，这里的pk对应视图函数的pk形参。django会自动匹配url中这部分的字符串2然后传递给detail函数的pk形参。

路径转换器

上面的案例有个漏洞，如果我们在浏览器中输入http://127.0.0.1:8000/crm/students/aaa/，我们发现它依然可以访问。

在实际开发中，这显然不对，id不可能是个字符串。当然可以在view中进行类型转换，但是不够通用。django中设计了路径转换器，能够在路由匹配时，自动进行转换。

以下路径转换器在默认情况下是可用的：

• str: 匹配除了路径分隔符/之外的任何非空字符串。如果表达式中不包含转换器，默认为字符串转换器。

• int: 匹配0或任何整数。返回一个整数类型

• slug: 匹配任何由ASCII字符或数字组成的slug字符串，加上连字符和下划线。
• uuid: 匹配格式化的UUID。为了防止多个url映射到同一个页面，必须包含破折号并且必须是小写字母。例如：075194d3-6885-417e-a8a8-6c931e272f00
• path: 匹配任何非空字符串，包括路径分隔符/。这允许匹配完整的URL路径，而不是像str那样仅匹配url路径部分。

路径转换器的使用方式非常简单，只需要在捕获符号<>中，以以下语法即可：

'<转换器:参数名>'

我们可以将上面的案例修改为：

path('students/<int:pk>/', views.detail)

然后，我们再次访问`http://127.0.0.1:8000/crm/students/aaa/,结果是404。

当然，我们也可以捕获多个值，看如下案例：

视图代码：

# crm/views.py
def student_list(request, year, month):
    return HttpResponse('{}年{}月创建的学生列表'.format(year, month))

路由代码：

# crm/urls.py
urlpatterns = [
    ...
    path('students/<int:year>-<int:month>/', views.student_list),
    path('students/<int:year>/<int:month>/', views.student_list)
]

那么通过urlhttp://127.0.0.1:8000/crm/students/2022/01和http://127.0.0.1:8000/crm/students/2022-01/会得到相同的结果。

但是如果访问http://127.0.0.1:8000/crm/students/9527-100/也会得到结果：

这显然又是bug。

路径转换器只能进行简单的类型转换和匹配，还需要更强大的匹配功能，需要用到re_path()函数。

re_path()

• re_path(route,view, kwargs=None,name=None)函数返回一个对象，表示一条路由规则。
• route: 一个字符串，表示一个url规则
• view：一个视图
• kwargs: 一个字典，需要传入的额外参数
• name: url命名

与path()不同的是，route部分包含正则表达式。

当进行匹配时，从正则表达式中捕获的组会被传递到视图中。

如果组是命名的，则作为命名参数，否则作为位置参数。值以字符串的形式专递，不进行任何类型转换。

命名正则表达式分组的语法是：(?P<name>pattern)，其中name是组的名称，pattern是要匹配的某个模式。

下面是前面例子中的路由，使用正则表达式重写：

re_path(r'^students/(?P<year>\d{4})-(?P<month>[1-9]|1[0-2])/$', views.student_list),
re_path(r'^students/(?P<year>\d{4})/(?P<month>[1-9]|1[0-2])/$', views.student_list)

这样写和之前的路由匹配一致，只是：

• 匹配的url会受到限制，例如：100月将不再匹配，因为月份整数被限制为1-12。
• 捕获的每个参数都以字符串的形式发送到视图。
• 当从使用path()切换到re_path()或相反时，特别重要的是注意视图参数的类型会发生变化，因此可能需要调整视图。

使用没有命名分组的正则表达式

除了命名组语法，例如(?P<year>\d{4})，还可以使用较短的未命名组，例如(\d{4})。这种写法并不特别推荐，因为它更容易在匹配的预期含义和视图参数之间意外的一如错误。

注意在实际使用中建议只使用一种，要么命名，要么不命名，因为当两种方式混合使用时，会忽略未命名的组，只将命名的组传递给视图函数。

url命名

path()， re_path()还有一个参数，那就是name，这个参数可以给我们的url命一个名。

那它有什么作用呢？

在实际开发中，经常需要获取最终形式的url，比如嵌入的页面链接和服务端导航(重定向)。

我们来模拟一个登录过程，创建一个登录的函数视图如下：

# crm/views.py
from django.shortcuts import redirect
...


def login(request):
    return redirect('/crm/index/')

配置好url

# crm/urls.py
path('login/', views.login)

当我们访问/crm/login/时会发现页面被重定向到了/crm/index/，但是这里有一个问题：重定向这里的url是硬编码的，万一将来我们要修改这个url(这个几率很大)，那么我们需要在代码中修改所有硬编码的url部分。这显然不利于维护。所以，强烈建议不要硬编码URL(这是一个费力，不能扩展，容易出错的注意)。

django提供一个django.shortcuts.reverse()函数，它接受一个url的命名，能反向解析出url的绝对路径。

给crm应用的每条路由都添加一个name。

urlpatterns = [
    path('index/', views.index, name='index'),
    path('students/<int:pk>/', views.detail, name='student_detail'),
    path('students/<int:year>/<int:month>/', views.student_list, name='student_list'),
    path('login/', views.login, name='login')
]

然后修改登录视图如下：

from django.shortcuts import reverse
def login(request):
    url = reverse('index')
    return redirect(url)

这样不管怎么修改url，reverse都可以动态的解析出url。

当有url参数时，可以通过args,kwargs进行传递，例如：

reverse('student_list', kwargs={'year': 2021, 'month': 12})
# 或
reverse('student_list', args=(2021,12))
# 都可以解析出 /crm/students/2021/12/

注意：在reverse中args,kwargs两个参数不能同时使用。

app_name

将url命名为index，login非常常见，一个项目中，不同的app给url相同的命名，那怎么区分不同应用相同名称的url呢？

非常简单，在应用下的urls.py文件中定义一个app_name变量，给它赋值为引用的名称，例如在crm/urls.py中定义app_name变量如下：

# crm/urls.py
...
app_name = 'crm'            # 一般和引用同名
...

定义app_name之后，再解析url时，需同时传入app_name，格式如下：

'app_name:url_name'

那么要解析index的url的代码如下：

reverse('crm:index')