設定 Django 開發環境

Django 使您能夠非常輕鬆地設定自己的計算機，以便您可以開始開發 Web 應用程式。本節解釋了開發環境為您提供了什麼，並概述了一些設定和配置選項。本文的其餘部分解釋了在 Ubuntu、macOS 和 Windows 上安裝 Django 開發環境的**推薦**方法，以及如何對其進行測試。

開發環境是您本地計算機上安裝的 Django，您可以在部署到生產環境之前使用它來開發和測試 Django 應用程式。

Django 本身提供的核心工具是一組用於建立和處理 Django 專案的 Python 指令碼，以及一個簡單的**開發 Web 伺服器**，您可以使用它在計算機的 Web 瀏覽器上測試本地（即在您的計算機上，而不是在外部 Web 伺服器上）Django Web 應用程式。

還有一些外圍工具通常構成開發環境的一部分，我們這裡將不介紹。這些包括諸如用於編輯程式碼的文字編輯器或 IDE、用於自動格式化的程式碼檢查工具等等。我們假設您已經安裝了文字編輯器。

Django 在安裝和配置方式以及位置方面非常靈活。Django 可以

• 安裝在不同的作業系統上。
• 從原始碼、Python 包索引 (PyPi) 以及在許多情況下從主機計算機的包管理器應用程式中安裝。
• 配置為使用多個數據庫之一，這些資料庫可能還需要單獨安裝和配置。
• 在主系統 Python 環境中或在單獨的 Python 虛擬環境中執行。

每個選項都需要稍微不同的配置和設定。以下小節解釋了您的一些選擇。在本文的其餘部分，我們將向您展示如何在少數幾個作業系統上設定 Django，並且在本文件的其餘部分將假設該設定。

支援哪些作業系統？

Django Web 應用程式幾乎可以在任何可以執行 Python 3 程式語言的機器上執行：Windows、macOS、Linux/Unix、Solaris，僅舉幾例。幾乎任何計算機都應該具有在開發過程中執行 Django 所需的效能。

在本文中，我們將提供 Windows、macOS 和 Linux/Unix 的說明。

應該使用哪個版本的 Python？

您可以使用目標 Django 版本支援的任何 Python 版本。對於 Django 5.0，允許的版本是 Python 3.10 到 3.12（請參閱常見問題解答：安裝）。

Django 專案**建議**（並“正式支援”）使用支援的 Python 版本的最新可用版本。

我們可以在哪裡下載 Django？

有三個地方可以下載 Django

• Python 包儲存庫 (PyPi)，使用pip 工具。這是獲取 Django 最新穩定版本的最佳方法。
• 使用來自您計算機的包管理器的版本。與作業系統捆綁在一起的 Django 發行版提供了一種熟悉的安裝機制。但是請注意，打包版本可能非常舊，並且只能安裝到系統 Python 環境中（這可能不是您想要的）。
• 從原始碼安裝。您可以從原始碼獲取並安裝 Django 的最新前沿版本。對於初學者不建議這樣做，但當您準備好開始回饋 Django 本身時需要這樣做。

本文展示瞭如何從 PyPi 安裝 Django，以獲取最新穩定版本。

哪個資料庫？

Django 正式支援 PostgreSQL、MariaDB、MySQL、Oracle 和 SQLite 資料庫，並且有一些社群庫為其他流行的 SQL 和 NoSQL 資料庫提供不同級別的支援。我們建議您為生產和開發選擇相同的資料庫（儘管 Django 使用其物件關係對映器 (ORM) 抽象了許多資料庫差異，但仍然存在潛在問題，最好避免）。

對於本文（以及本模組的大部分內容），我們將使用SQLite 資料庫，它將其資料儲存在一個檔案中。SQLite 旨在用作輕量級資料庫，並且無法支援高水平的併發性。但是，對於主要只讀的應用程式來說，它是一個極好的選擇。

在系統範圍內安裝還是在 Python 虛擬環境中安裝？

安裝 Python3 時，您會獲得一個由所有 Python3 程式碼共享的單個全域性環境。雖然您可以在環境中安裝任何您喜歡的 Python 包，但您一次只能安裝每個包的一個特定版本。

如果將 Django 安裝到預設/全域性環境中，則您將只能在計算機上定位一個版本的 Django。如果您想建立新的網站（使用 Django 的最新版本），同時仍然維護依賴於舊版本的網站，這可能會成為問題。

因此，經驗豐富的 Python/Django 開發人員通常在獨立的**Python 虛擬環境**中執行 Python 應用程式。這使得可以在一臺計算機上擁有多個不同的 Django 環境。Django 開發團隊本身建議您使用 Python 虛擬環境！

本模組假設您已將 Django 安裝到虛擬環境中，我們將在下面向您展示如何操作。

為了使用 Django，您必須在作業系統上安裝 Python 3。您還需要Python 包索引工具——pip3——它用於管理（安裝、更新和刪除）Django 和其他 Python 應用程式使用的 Python 包/庫。

本節簡要介紹瞭如何檢查存在哪些版本的 Python，以及根據需要安裝新版本的方法，適用於 Ubuntu Linux 20.04、macOS 和 Windows 10。

Ubuntu Linux 22.04 LTS 預設包含 Python 3.10.12。您可以透過在 bash 終端中執行以下命令來確認這一點

python3 -V
# Output: Python 3.10.12

但是，您需要安裝 Python 3 包（包括 Django）的 Python 包索引工具 (pip3) **預設情況下不可用**。您可以使用以下命令在 bash 終端中安裝pip3

sudo apt install python3-pip

macOS 預設不包含 Python 3（舊版本中包含 Python 2）。您可以透過在終端中執行以下命令來確認這一點

python3 -V

這將顯示 Python 版本號（表示已安裝 Python 3），或者顯示python3: command not found（表示未找到 Python 3）。

您可以輕鬆地從python.org安裝 Python 3（以及pip3 工具）

1. 下載所需的安裝程式
   1. 轉到https://python.club.tw/downloads/macos/
   2. 下載與 Django 5.0 相容的最新支援版本的穩定版本。（在撰寫本文時，為 Python 3.11.8）。
2. 使用Finder找到該檔案，然後雙擊包檔案。按照安裝提示操作。

現在，您可以透過再次執行python3 -V 並檢查 Python 版本號來確認安裝是否成功。

您也可以透過列出可用包來類似地檢查pip3 是否已安裝

pip3 list

Windows 預設不包含 Python，但您可以輕鬆地從python.org安裝它（以及pip3 工具）

1. 下載所需的安裝程式
   1. 轉到https://python.club.tw/downloads/windows/
   2. 下載與 Django 5.0 相容的最新支援版本的穩定版本。（在撰寫本文時，為 Python 3.11.8）。
2. 透過雙擊下載的檔案並按照安裝提示操作來安裝 Python
3. 確保選中“將 Python 新增到 PATH”框。

然後，您可以透過在命令提示符中輸入以下文字來驗證是否已安裝 Python 3

py -3 -V

Windows 安裝程式預設包含pip3（Python 包管理器）。您可以列出已安裝的包，如下所示

py -3 -m pip list

您會注意到，在前面的部分中，我們使用不同的命令在不同的作業系統上呼叫 Python 3 和 pip。

如果您只安裝了 Python 3（而不是 Python 2），則可以在任何作業系統上使用裸命令python 和pip 來執行 Python 和 pip。如果您的系統允許這樣做，則在使用裸命令執行-V 時，您將獲得一個版本“3”字串，如下所示

python -V
pip -V

如果安裝了 Python 2，則要在 Linux/macOS 上使用版本 3，應在命令前加上python3 和pip3，在 Windows 上則應加上py -3 和py -3 -m pip

# Linux/macOS
python3 -V
pip3 -V

# Windows
py -3 -V
py -3 -m pip list

以下說明顯示了平臺特定的命令，因為它們適用於更多系統。

我們將用於建立虛擬環境的庫是virtualenvwrapper（Linux 和 macOS）和virtualenvwrapper-win（Windows），它們都使用virtualenv工具。包裝工具建立了一個一致的介面，用於在所有平臺上管理介面。

Ubuntu 虛擬環境設定

安裝 Python 和 pip 後，您可以安裝virtualenvwrapper（其中包含virtualenv）。官方安裝指南可以在這裡找到這裡，或者按照以下說明操作。

使用pip3安裝工具

sudo pip3 install virtualenvwrapper

然後將以下幾行新增到 shell 啟動檔案末尾（這是您主目錄中名為.bashrc的隱藏檔案）。這些設定了虛擬環境應該儲存的位置、開發專案目錄的位置以及與該軟體包一起安裝的指令碼的位置

export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
export VIRTUALENVWRAPPER_VIRTUALENV_ARGS=' -p /usr/bin/python3 '
export PROJECT_HOME=$HOME/Devel
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh

然後透過在終端中執行以下命令重新載入啟動檔案

source ~/.bashrc

此時，您應該會看到如下所示的一系列指令碼正在執行

virtualenvwrapper.user_scripts creating /home/ubuntu/.virtualenvs/premkproject
virtualenvwrapper.user_scripts creating /home/ubuntu/.virtualenvs/postmkproject
# …
virtualenvwrapper.user_scripts creating /home/ubuntu/.virtualenvs/preactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /home/ubuntu/.virtualenvs/postactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /home/ubuntu/.virtualenvs/get_env_details

現在，您可以使用mkvirtualenv命令建立一個新的虛擬環境。

macOS 虛擬環境設定

在 macOS 上設定virtualenvwrapper與在 Ubuntu 上幾乎完全相同（同樣，您可以按照官方安裝指南或以下說明操作）。

如所示，使用pip安裝virtualenvwrapper（並捆綁virtualenv）。

sudo pip3 install virtualenvwrapper

然後將以下幾行新增到 shell 啟動檔案末尾（這些行與 Ubuntu 中的相同）。如果您使用的是zsh shell，則啟動檔案將是您主目錄中名為.zshrc的隱藏檔案。如果您使用的是bash shell，則它將是名為.bash_profile的隱藏檔案。如果檔案尚不存在，則可能需要建立它。

export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
export PROJECT_HOME=$HOME/Devel
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh

export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/bin/python3
export PROJECT_HOME=$HOME/Devel
source /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/bin/virtualenvwrapper.sh

然後透過在終端中執行以下呼叫重新載入啟動檔案

source ~/.bash_profile

此時，您可能會看到一系列指令碼正在執行（與 Ubuntu 安裝中的指令碼相同）。現在，您應該能夠使用mkvirtualenv命令建立一個新的虛擬環境。

cd ~  # Navigate to my home directory
ls -la #List the content of the directory. You should see .bash_profile
nano .bash_profile # Open the file in the nano text editor, within the terminal
# Scroll to the end of the file, and copy in the lines above
# Use Ctrl+X to exit nano, choose Y to save the file.

Windows 虛擬環境設定

安裝virtualenvwrapper-win比設定virtualenvwrapper更簡單，因為您無需配置工具儲存虛擬環境資訊的位置（有一個預設值）。您只需在命令提示符中執行以下命令即可

py -3 -m pip install virtualenvwrapper-win

現在，您可以使用mkvirtualenv命令建立一個新的虛擬環境

安裝virtualenvwrapper或virtualenvwrapper-win後，在所有平臺上使用虛擬環境的方式都非常相似。

現在，您可以使用mkvirtualenv命令建立一個新的虛擬環境。當此命令執行時，您將看到環境正在設定（您看到的內容在各個平臺上略有不同）。命令完成後，新的虛擬環境將處於活動狀態——您會看到這一點，因為提示符的開頭將是括號中的環境名稱（下面我們展示了 Ubuntu 的情況，但 Windows/macOS 的最後一行類似）。

mkvirtualenv my_django_environment

您應該會看到類似以下的輸出

Running virtualenv with interpreter /usr/bin/python3
# …
virtualenvwrapper.user_scripts creating /home/ubuntu/.virtualenvs/t_env7/bin/get_env_details
(my_django_environment) ubuntu@ubuntu:~$

現在您位於虛擬環境中，可以安裝 Django 並開始開發。

還有一些其他有用的命令您應該知道（在工具文件中還有更多，但這些是您經常使用的命令）

• deactivate - 退出當前 Python 虛擬環境
• workon - 列出可用的虛擬環境
• workon name_of_environment - 啟用指定的 Python 虛擬環境
• rmvirtualenv name_of_environment - 刪除指定的環境。

建立虛擬環境並呼叫workon進入後，您可以使用pip3安裝 Django。

# Linux/macOS
python3 -m pip install django~=4.2

# Windows
py -3 -m pip install django~=4.2

您可以透過執行以下命令測試 Django 是否已安裝（這只是測試 Python 是否可以找到 Django 模組）

# Linux/macOS
python3 -m django --version

# Windows
py -3 -m django --version

py -m django --version

原始碼管理 (SCM) 和版本控制工具允許您可靠地儲存和恢復原始碼版本、嘗試更改以及在需要時在您的實驗和“已知良好程式碼”之間共享程式碼。

有許多不同的 SCM 工具，包括 git、Mercurial、Perforce、SVN（Subversion）、CVS（併發版本系統）等，以及 Bitbucket、GitHub 和 GitLab 等雲 SCM 託管源。在本教程中，我們將把我們的程式碼託管在GitHub上，這是最受歡迎的基於雲的原始碼託管服務之一，並使用git工具在本地管理我們的原始碼，並在需要時將其傳送到 GitHub。

Git（和 GitHub）使用儲存庫（“repo”）作為儲存程式碼的頂級“容器”，其中每個 repo 通常只包含一個應用程式或模組的原始碼。儲存庫可以是公開的，在這種情況下，程式碼對網際網路上的每個人都可見，也可以是私有的，在這種情況下，它們僅限於擁有組織或使用者帳戶。

所有工作都在 repo 中特定程式碼的“分支”上完成。當您想將某些更改備份到分支時，您可以建立一個“提交”，它會儲存自上次提交到當前分支以來的所有更改。

repo 使用名為“main”的預設分支建立。您可以使用 git 從該分支派生其他分支，這些分支最初包含原始分支的所有提交。您可以透過新增提交來分別發展分支，然後稍後在 GitHub 上使用“拉取請求”（PR）將更改從一個分支合併到另一個分支。您還可以使用 git 在本地計算機上的分支之間切換，例如，嘗試不同的操作。

除了分支之外，還可以建立任何分支上的標籤，並在以後恢復該分支上的那個點。

首先，我們將在 GitHub 上建立一個免費帳戶。使用免費帳戶，您無法建立私有 repo，但您可以建立任意數量的公共儲存庫（“repo”）。然後，我們建立一個名為“django_local_library”的儲存庫，用於儲存本地圖書館網站，因為我們將在本教程的其餘部分中對其進行改進。

步驟如下：

1. 訪問https://github.com/並建立一個帳戶。
2. 登入後，點選頂部的工具欄中的+連結，然後選擇新建儲存庫。
3. 填寫此表單中的所有欄位。雖然這些不是強制性的，但強烈建議您填寫。
   • 輸入儲存庫名稱：“django_local_library”。
   • 輸入新的儲存庫描述：“用 Django 編寫的本地圖書館網站”。
   • 為儲存庫選擇“公開”（預設值）。

     警告：這將使所有原始碼可見。請記住，除非儲存庫是私有的，否則不要在其中儲存憑據或其他敏感材料。

   • 在新增 .gitignore選擇列表中選擇Python。
   • 在新增許可證選擇列表中選擇您喜歡的許可證。MDN 在此示例中使用“知識共享零 1.0 通用”。
   • 選中使用自述檔案初始化此儲存庫。
4. 按建立儲存庫。將建立儲存庫，其中僅包含檔案README.txt和.gitignore。

現在儲存庫（“repo”）已在 GitHub 上建立，我們將希望將其克隆（複製）到我們的本地計算機

1. 在 GitHub 上，點選綠色的程式碼按鈕。在“克隆”部分，選擇“HTTPS”選項卡，然後複製 URL。如果您使用的是儲存庫名稱“django_local_library”，則 URL 應類似於：https://github.com/<your_git_user_id>/django_local_library.git。
2. 為您的本地計算機安裝git（您可以在這裡找到不同平臺的版本）。
3. 開啟命令提示符/終端，並使用您上面複製的 URL 克隆您的 repo
   bash

   git clone https://github.com/<your_git_user_id>/django_local_library.git
   

   這將在當前目錄中建立儲存庫。
4. 導航到 repo 資料夾。
   bash

   cd django_local_library
   

現在，我們將修改本地計算機上的.gitignore檔案，提交更改，並更新 GitHub 上的儲存庫。這是一個有用的更改，但主要是因為我們要向您展示如何從 GitHub 拉取更改、在本地進行更改，然後將其推送到 GitHub。

1. 在命令提示符/終端中，我們首先“獲取”（獲取），然後拉取（獲取併合併到當前分支）來自 GitHub 的源的最新版本

   注意：此步驟並非嚴格必要，因為我們剛剛克隆了原始碼並且知道它是最新的。但是，通常您應該在進行更改之前更新來自 GitHub 的原始碼。

   bash

   git fetch origin main
   git pull origin main
   

   “origin”是一個遠端，它表示原始碼所在 repo 的位置，“main”是分支。您可以使用命令：git remote -v驗證 origin 是否是我們 GitHub 上的 repo。
2. 接下來，我們檢出一個新分支來儲存我們的更改
   bash

   git checkout -b update_gitignore
   

   checkout 命令用於切換分支，使其成為當前工作分支。-b 標誌表示我們打算建立一個名為“update_gitignore”的新分支，而不是選擇一個同名的現有分支。
3. 開啟**.gitignore** 檔案，將以下幾行復制到檔案的底部，然後儲存。

   # Text backup files
   *.bak
   
   # Database
   *.sqlite3
   

   請注意，.gitignore 用於指示不應該由 Git 自動備份的檔案，例如臨時檔案和其他構建產物。
4. 使用 add 命令將所有更改的檔案（未被**.gitignore** 檔案忽略的檔案）新增到當前分支的“暫存區”。
   bash

   git add -A
   

5. 使用 status 命令檢查所有即將 commit 的檔案是否正確（您希望包含原始檔，而不是二進位制檔案、臨時檔案等）。它應該看起來有點像下面的列表。
   bash

   > git status
   On branch main
   Your branch is up-to-date with 'origin/update_gitignore'.
   Changes to be committed:
     (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
   
           modified:   .gitignore
   

6. 確認無誤後，使用 commit 命令將檔案提交到本地倉庫，並使用 -m 標誌指定簡潔明瞭的提交資訊。這相當於對更改進行籤核，並將其正式納入本地倉庫。
   bash

   git commit -m ".gitignore: add .bak and .sqlite3"
   

7. 此時，遠端倉庫尚未更改。我們可以使用以下命令將 update_gitignore 分支推送到“origin”倉庫（GitHub）。
   bash

   git push origin update_gitignore
   

8. 返回您在 GitHub 上建立倉庫的頁面並重新整理頁面。應該會顯示一個橫幅，其中包含一個按鈕，如果您想“比較併發起拉取請求”剛剛上傳的分支，可以點選該按鈕。選擇該按鈕，然後按照說明建立併合並拉取請求。 合併後，GitHub 上的倉庫的“main”分支將包含您對.gitignore 的更改。
9. 隨著檔案發生變化，您可以繼續使用此新增/提交/推送迴圈來更新本地倉庫。

在下一個主題中，我們將使用此倉庫來儲存我們本地的圖書館網站原始碼。

有經驗的 Python 開發人員可能會安裝其他工具，例如程式碼風格檢查器（幫助檢測程式碼中常見的錯誤）。

請注意，您應該使用 Django 感知型程式碼風格檢查器，例如 pylint-django，因為一些常見的 Python 程式碼風格檢查器（例如 pylint）會錯誤地報告 Django 為標準檔案生成的錯誤。

上面的測試有效，但不是很有趣。一個更有趣的測試是建立一個骨架專案，並檢視其工作情況。為此，首先在命令提示符/終端中導航到您要儲存 Django 應用的位置。為您的測試站點建立一個資料夾並導航到其中。

mkdir django_test
cd django_test

然後，您可以使用**django-admin** 工具建立一個名為“mytestsite”的新骨架站點，如所示。建立站點後，您可以導航到包含用於管理專案的main指令碼的資料夾，該指令碼稱為**manage.py**。

django-admin startproject mytestsite
cd mytestsite

我們可以使用**manage.py** 和runserver 命令從該資料夾中執行開發 Web 伺服器，如所示。

# Linux/macOS
python3 manage.py runserver

# Windows
py -3 manage.py runserver

伺服器執行後，您可以透過在本地 Web 瀏覽器中導航到以下 URL 來檢視站點：http://127.0.0.1:8000/。您應該會看到一個如下所示的站點。

現在您已經在計算機上啟動並運行了一個 Django 開發環境。

在測試部分，您還簡要了解了如何使用django-admin startproject 建立新的 Django 網站，以及如何使用開發 Web 伺服器（python3 manage.py runserver）在瀏覽器中執行它。在下一篇文章中，我們將擴充套件此過程，構建一個簡單但完整的 Web 應用程式。

• 快速安裝指南（Django 文件）
• 如何安裝 Django —完整指南（Django 文件）— 還介紹瞭如何刪除 Django
• 如何在 Windows 上安裝 Django（Django 文件）

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• 概述：Django Web 框架 (Python)
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