python如何做后端开发

Python在后端开发中的应用非常广泛，主要包括：Web框架、数据库操作、API开发、异步编程。Python的易用性和强大的库支持使它成为后端开发的理想选择。以下将详细介绍其中的Web框架。

一、Web框架

1、Django

Django 是一个高层次的 Python Web 框架，鼓励快速开发和整洁的设计。它由经验丰富的开发者构建，负责处理 Web 开发中许多繁重的任务，使得开发者可以专注于编写应用而不是重复的代码。

安装与创建项目

首先，确保您已经安装了 Python，然后可以通过 pip 安装 Django：

pip install django

接下来，创建一个新的 Django 项目：

django-admin startproject myproject cd myproject

启动开发服务器：

python manage.py runserver

模型与迁移

在 Django 中，模型用于定义数据库结构。创建一个名为 models.py 的文件，并添加以下代码：

from django.db import models
class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100)
    content = models.TextField()
    published_date = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

然后执行迁移以创建数据库表：

python manage.py makemigrations python manage.py migrate

视图与模板

视图函数用于处理请求并返回响应。创建一个名为 views.py 的文件，并添加以下代码：

from django.shortcuts import render
from .models import Article
def home(request):
    articles = Article.objects.all()
    return render(request, 'home.html', {'articles': articles})

接下来，在项目目录中创建一个名为 templates 的文件夹，并在其中创建 home.html 文件：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Home</title>
</head>
<body>
    <h1>Articles</h1>
    <ul>
        {% for article in articles %}
        <li>{{ article.title }}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
</body>
</html>

最后，在项目的 urls.py 文件中添加路由配置：

from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
    path('', views.home, name='home'),
]

启动开发服务器并访问 http://127.0.0.1:8000，您将看到文章列表。

2、Flask

Flask 是一个轻量级的 WSGI Web 应用框架。它的设计哲学是简单和可扩展，这使得它成为微服务和小型项目的理想选择。

安装与创建项目

首先，通过 pip 安装 Flask：

pip install flask

创建一个名为 app.py 的文件，并添加以下代码：

from flask import Flask, render_template
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def home():
    return render_template('home.html')
if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

模板与静态文件

在项目目录中创建一个名为 templates 的文件夹，并在其中创建 home.html 文件：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Home</title>
</head>
<body>
    <h1>Welcome to Flask</h1>
</body>
</html>

启动开发服务器：

python app.py

访问 http://127.0.0.1:5000，您将看到欢迎页面。

3、FastAPI

FastAPI 是一个现代的、快速的（高性能）Web 框架，用于构建 API，基于标准 Python 类型提示。它的设计目标是高性能和易用性，特别适合需要快速响应的应用程序。

安装与创建项目

通过 pip 安装 FastAPI 和 Uvicorn：

pip install fastapi uvicorn

创建一个名为 main.py 的文件，并添加以下代码：

from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
@app.get("/")
def read_root():
    return {"Hello": "World"}
if __name__ == '__main__':
    import uvicorn
    uvicorn.run(app, host="127.0.0.1", port=8000)

启动开发服务器：

uvicorn main:app --reload

访问 http://127.0.0.1:8000，您将看到 JSON 响应 {"Hello": "World"}。

二、数据库操作

1、ORM（对象关系映射）

ORM 是一种将编程语言中的对象与数据库中的表进行映射的技术。在 Python 中，Django ORM 和 SQLAlchemy 是最常用的 ORM 库。

Django ORM

在 Django 中，您可以使用 ORM 来处理数据库操作。以下是一些常见的操作：

创建记录：

article = Article(title="New Article", content="This is a new article")
article.save()

查询记录：

articles = Article.objects.all()
article = Article.objects.get(id=1)

更新记录：

article = Article.objects.get(id=1)
article.title = "Updated Title"
article.save()

删除记录：

article = Article.objects.get(id=1)
article.delete()

SQLAlchemy

SQLAlchemy 是一个功能强大的 Python SQL 工具包和 ORM。以下是一些基本用法：

安装 SQLAlchemy：

pip install sqlalchemy

创建数据库连接和模型：

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String, Text
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
engine = create_engine('sqlite:///example.db')
Base = declarative_base()
class Article(Base):
    __tablename__ = 'articles'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    title = Column(String)
    content = Column(Text)
Base.metadata.create_all(engine)
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

创建记录：

article = Article(title="New Article", content="This is a new article")
session.add(article)
session.commit()

查询记录：

articles = session.query(Article).all()
article = session.query(Article).get(1)

更新记录：

article = session.query(Article).get(1)
article.title = "Updated Title"
session.commit()

删除记录：

article = session.query(Article).get(1)
session.delete(article)
session.commit()

三、API开发

1、RESTful API

RESTful API 是一种基于 HTTP 的 API 设计风格，常用于 Web 服务。以下是使用 Django REST framework 和 FastAPI 构建 RESTful API 的示例。

Django REST framework

Django REST framework 是一个功能强大且灵活的工具包，用于构建 Web API。以下是一个简单的示例：

安装 Django REST framework：

pip install djangorestframework

添加到 INSTALLED_APPS：

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'rest_framework',
]

创建序列化器：

from rest_framework import serializers
from .models import Article
class ArticleSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Article
        fields = '__all__'

创建视图：

from rest_framework import viewsets
from .models import Article
from .serializers import ArticleSerializer
class ArticleViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Article.objects.all()
    serializer_class = ArticleSerializer

添加路由：

from django.urls import path, include
from rest_framework.routers import DefaultRouter
from .views import ArticleViewSet
router = DefaultRouter()
router.register(r'articles', ArticleViewSet)
urlpatterns = [
    path('', include(router.urls)),
]

FastAPI

FastAPI 提供了内置支持，用于构建快速且高效的 RESTful API。以下是一个简单的示例：

创建模型和数据库：

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String, Text
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
DATABASE_URL = "sqlite:///./test.db"
engine = create_engine(DATABASE_URL)
Base = declarative_base()
class Article(Base):
    __tablename__ = 'articles'
    id = Column(Integer, primary_key=True, index=True)
    title = Column(String, index=True)
    content = Column(Text)
Base.metadata.create_all(bind=engine)
SessionLocal = sessionmaker(autocommit=False, autoflush=False, bind=engine)

创建 Pydantic 模型：

from pydantic import BaseModel
class ArticleBase(BaseModel):
    title: str
    content: str
class ArticleCreate(ArticleBase):
    pass
class Article(ArticleBase):
    id: int
    class Config:
        orm_mode = True

创建 API 视图：

from fastapi import FastAPI, Depends, HTTPException
from sqlalchemy.orm import Session
from . import models, schemas
app = FastAPI()
def get_db():
    db = SessionLocal()
    try:
        yield db
    finally:
        db.close()
@app.post("/articles/", response_model=schemas.Article)
def create_article(article: schemas.ArticleCreate, db: Session = Depends(get_db)):
    db_article = models.Article(title=article.title, content=article.content)
    db.add(db_article)
    db.commit()
    db.refresh(db_article)
    return db_article
@app.get("/articles/", response_model=List[schemas.Article])
def read_articles(skip: int = 0, limit: int = 10, db: Session = Depends(get_db)):
    articles = db.query(models.Article).offset(skip).limit(limit).all()
    return articles

四、异步编程

1、异步编程基础

异步编程是一种允许程序在等待 I/O 操作完成时继续执行其他任务的技术。在 Python 中，异步编程主要通过 asyncio 模块实现。

异步函数

一个异步函数使用 async def 关键字定义，调用异步函数时需要使用 await：

import asyncio
async def say_hello():
    print("Hello")
    await asyncio.sleep(1)
    print("World")
asyncio.run(say_hello())

2、异步 Web 框架

FastAPI

FastAPI 是一个支持异步编程的 Web 框架，以下是一个简单的示例：

from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
@app.get("/")
async def read_root():
    await asyncio.sleep(1)
    return {"Hello": "World"}

Aiohttp

Aiohttp 是一个基于 Python 3.5+ 的异步 Web 框架。以下是一个简单的示例：

安装 Aiohttp：

pip install aiohttp

创建项目：

from aiohttp import web
async def handle(request):
    await asyncio.sleep(1)
    return web.Response(text="Hello, world")
app = web.Application()
app.add_routes([web.get('/', handle)])
if __name__ == '__main__':
    web.run_app(app)

通过上面的介绍，您可以发现 Python 在后端开发中有着广泛的应用。无论是使用 Django、Flask 还是 FastAPI 进行 Web 开发，还是使用 ORM 进行数据库操作，或者是构建 RESTful API，Python 都能提供强大的支持。通过掌握这些技术，您可以轻松应对各种后端开发需求。

python如何做后端开发

一、Web框架

1、Django

安装与创建项目

模型与迁移

视图与模板

2、Flask

安装与创建项目

模板与静态文件

3、FastAPI

安装与创建项目

二、数据库操作

1、ORM（对象关系映射）

Django ORM

SQLAlchemy

三、API开发

1、RESTful API

Django REST framework

FastAPI

四、异步编程

1、异步编程基础

异步函数

2、异步 Web 框架

FastAPI

Aiohttp

相关问答FAQs：