تحدثنا في الدرسين السابقين عن كيفية تنصيب وإعداد إطار العمل Django على أنظمة التشغيل المختلفة، وتعرفنا كذلك على مفهومي المشروع والتطبيق، وقمنا بكتابة العرض الأول وتعرفنا بشكل مختصر على المساراتUrls.

وفي الجزء الثالث من هذه السلسلة، سنتطرق إلى النماذج Models وكيفية التعامل مع قواعد البيانات من خلال Django، وسنتعرف خلال الدرس على طريقة ربط قواعد البيانات المختلفة مع Django، وكيفية إنشاء النماذج والتعامل معها وسنتطرق كذلك إلى مفهوم تهجير قواعد البيانات Migration، وسننشئ النموذج الخاص بتطبيق الاقتراعات والذي سيحتضن الأسئلة الخاصة بالاقتراع إضافة إلى الإجابات المرتبطة بالسؤال.

النماذج Models

أشرنا في الدروس السابقة إلى أن إطار العمل Django يتبع مبدأ العمل MVT، ويشير الحرف M هنا إلى النماذج Models، ويمكن تعريف النماذج بشكل مبسط على أنها وصف للبيانات الموجودة في قاعدة البيانات باستخدام لغة Python، وبمعنى آخر تمثّل النماذج في Django بنية قاعدة البيانات، أي ما ستحصل عليه من إجراء الأمر CREATE TABLE ولكن بلغة Python بدلًا من SQL.

يستخدم Django النماذج في التواصل مع قواعد البيانات من خلال تنفيذ أوامر SQL خلف الكواليس وتقديم النتائج التي ترد من هذه الأوامر على هيئة بنية من البيانات تمثل الصفوف في جداول قاعدة البيانات.

ولهذا الأسلوب في التعامل مع قواعد البيانات بعض الفوائد، فكتابة النماذج بلغة Python يزيد في الانتاجية، إذ لن يكون المبرمج مضطرًا إلى اتباع قواعد لغة أخرى أثناء العمل على التطبيق ويكون العمل مقتصرًا على لغة python، كما يسهل هذا الأسلوب متابعة النماذج وتتبع التغييرات الحاصلة عليها من خلال أنظمة تتبع الإصدارات كـ Git وغيرها، إضافة إلى ذلك تقدم نماذج Python بعض أنواع البيانات غير المتوفرة في SQL كالبريد الإلكتروني وعناوين URL وغيرها.

ربط Django مع قواعد البيانات

يستطيع Django التعامل مع أنواع مختلفة من أنظمة قواعد البيانات، ومن أشهرها SQLite، MySQL، PostgreSQL و Oracle. وفي مشروعنا هذا سنستخدم قواعد بيانات SQLite والتي تعتبر الخيار الأبسط والأسهل في حالة المشاريع البسيطة والصغيرة ويتم تثبيتها عند تثبيت Python وهذا يعني عدم الحاجة إلى تثبيت أي حزم إضافية، كما أنها ليست بحاجة إلى خادوم خاص تعمل من خلاله.
يمكن اختيار نوع قاعدة البيانات التي سيعمل عليها المشروع من خلال ملف الإعدادات settings.py، وذلك ضمن القاموس DATABASES.

يستخدم Django قواعد بيانات SQLite بشكل افتراضي، وستجد قاموس DATABASES بالشكل التالي:

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
}

يتطلب ربط Django بقواعد البيانات الأخرى كـ MySQL و PostgreSQL تثبيت حزم الربط الخاصة بكل نوع منها، وإضافة العناصر ‘USER’، ‘PASSWORD’، و’HOST’ إلى القاموس، ويمكن التعرف إلى الحزم المطلوبة لكل نوع من أنواع قواعد البيانات في توثيقات Django.

إنشاء النموذج الأول

سيعتمد تطبيق الاقتراعات على نموذجين فقط هما نموذج الأسئلة ونموذج الإجابات، وسيتضمن النموذج الأول السؤال وتاريخ نشره، أما النموذج الثاني فسيتضمن الإجابات ومجموع الأصوات على كل إجابة، وسترتبط كل إجابة بسؤال معين.
افتح ملف models.py في محرر النصوص المفضل لديك، ثم أضف الأسطر التالية:

class Question(models.Model):
    question_text = models.CharField(max_length=200)
    pub_date = models.DateTimeField('date published')


class Choice(models.Model):
    question = models.ForeignKey(Question)
    choice_text = models.CharField(max_length=200)
    votes = models.IntegerField(default=0)

يمكن أن نلاحظ أن كل نموذج في هذا الملف قد تم تمثيله بصنف والذي يمثل بدوره جدولًا في قاعدة البيانات، ويتضمن كل صنف عددًا من المتغيرات التي يمكن استخدامها في شيفرة Python حسب الحاجة إليها، كما تمثل اسم العمود في قاعدة البيانات.
تمثل أسماء المتغيرات التي استخدمناها في الشيفرة السابقة أسماء الأعمدة في قواعد البيانات، وسنستخدم هذه الأسماء في شيفرة Python وستظهر كذلك في لوحة التحكم التي سنتحدث عنها مفصّلًا في الدروس القادمة، ويمكن التحكم في طريقة عرض هذه الأسماء في لوحة التحكم وذلك باستخدام معامل يجب تعيين قيمته قبل أي معامل آخر، كما فعلنا مع المتغير pub_date أعلاه، وبهذه الطريقة سيظهر هذا الحقل في لوحة التحكم بالاسم date published وليس pub_date.

نلاحظ في الشيفرة السابقة أيضًا أننا عرّفنا علاقة تربط بين الإجابات وبين السؤال الخاص بها، وذلك باستخدام ForeignKey والتي تخبر Django بأن كل إجابة ترتبط بسؤال واحد فقط.

تمتلك بعض أنواع الصنف Field عددًا من المعاملات الإلزامية، كما هو الحال مع CharField والذي يتطلب تحديد العدد الأقصى للحروف من خلال max_length. وبطبيعة الحالة تمتلك هذه الأصناف بعض المعاملات الاختيارية، كما هو الحال مع IntegerField الذي أضفنا إليه قيمة افتراضية مساوية للصفر من خلال default=0.

يتم تمثيل كل حقل من حقول قاعدة البيانات بـ instance للصنف Field، مثل CharField لحقول الحروف، و DateTimeField لحقول التاريخ والوقت.

يقدّم Django عددًا كبيرًا ومتنوعًا من أنواع الحقول، نورد فيما يلي بعضًا منها:

تفعيل النموذج

تستطيع الشيفرة السابقة القيام بأمور كثيرة، حيث يمكن لـ Django أن:

• ينشئ جدولًا جديدًا خاصًّا بتطبيقنا هذا وذلك بتنفيذ العبارة CREATE TABLE.
• إنشاء واجهة برمجية API خاصة يمكن من خلالها التعامل مع قاعدة البيانات التي تم إنشاؤها.

ولكن قبل أن يشرع Django بأداء هذه المهام، يجب علينا تثبيت تطبيق polls في مشروعنا وذلك من خلال إدراج اسمه ضمن قائمة INSTALLED_APPS في ملف الإعدادات settings.py، لذا توجه إلى هذا الملف وابحث عن القائمة التي تحمل الاسم INSTALLED_APPS، ثم عدل عناصرها لتصبح بالشكل التالي:

• INSTALLED_APPS = [
      'django.contrib.admin',
      'django.contrib.auth',
      'django.contrib.contenttypes',
      'django.contrib.sessions',
      'django.contrib.messages',
      'django.contrib.staticfiles',
      'polls',
  ]

   

توجّه الآن إلى مجلد المشروع عن طريق سطر الأوامر ونفّذ الأمر التالي:

python manage.py makemigrations polls

يفترض أن ترى النتيجة التالية في سطر الأوامر:

Migrations for 'polls':
  polls/migrations/0001_initial.py:
    - Create model Choice
    - Create model Question
    - Add field question to choice

وظيفة الأمر makemigrations هي إخبار Django بأنّك قد أجريت بعض التعديلات على النماذج وأنّك ترغب في حفظ هذه التعديلات على هيئة ملف تهجير يُحفظ على القرص الصلب كملف بايثون في مجلد migrations، تحت اسم: 0001_initial.py.

والآن نفّذ الأمر التالي في سطر الأوامر وذلك لتنفيذ التهجيرات وإنشاء الجداول ضمن قاعدة البيانات:

python manage.py migrate

يفترض أن تظهر النتيجة التالية في سطر الأوامر:

Operations to perform:
  Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, polls, sessions
Running migrations:
  Rendering model states... DONE
  Applying polls.0001_initial... OK

تتلخص وظيفة الأمر migrate في البحث عن التهجيرات غير المنفّذة (يتابع Django التهجيرات غير المنفّذة من خلال جدول خاص في قاعدة البيانات يحمل الاسم django_migrations) وإجرائها على قاعدة البيانات، سواء أكانت هذه التهجيرات تتضمن إنشاء جداول جديدة أو تعديل وتحديث جداول موجودة بالفعل.

إذًا يمكن تلخيص عملية إجراء التعديلات على النماذج بالخطوات الثلاثة التالية:

1. إجراء التعديلات على النموذج في ملف models.py.
2. تنفيذ الأمر python manage.py makemigrations لإنشاء التهجيرات المرتبطة بالتعديلات التي تم إجراؤها على النموذج.
3. تنفيذ الأمر python manage.py migrate لتطبيق هذه التعديلات على قاعدة البيانات.

الواجهة البرمجية الخاصة بالتعامل مع قاعدة البيانات

ذكرنا سابقًا بأن لدى Django واجهة برمجية للتعامل مع قاعدة البيانات، وأفضل طريقة للتعرف على هذه الواجهة هي التعامل المباشر معها من خلال سطر الأوامر وعن طريق صدفة Python.

للولوج إلى الصدفة نفّذ الأمر التالي في سطر الأوامر:

python manage.py shell

أولًا يجب استيراد صنفي النموذج Question و Choice، كما سنحتاج إلى حزمة timezone من مكتبة django.utils للتعامل مع الوقت والتاريخ:

from polls.models import Question, Choice
from django.utils import timezone

يمكن الاستعلام عن جميع الأسئلة الموجودة في جدول Question من خلال الشيفرة:

Question.objects.all()

وباعتبار أن قاعدة البيانات الخاصة بتطبيقنا هذا خالية تمامًا من الأسئلة، فسنحصل على النتيجة:

<QuerySet []>

لإنشاء السؤال الأول سنقوم بإنشاء كائن من الصنف Question مع تعريف قيم المعاملات المستخدمة في هذا الصنف وإسناد هذا الكائن إلى متغير، وكما يلي:

q = Question(question_text="What's new?", pub_date=timezone.now())

يمكن الآن حفظ السؤال الجديد في قاعدة البيانات من خلال الشيفرة التالية:

q.save()

والآن، يمكن الوصول إلى جميع المعلومات الخاصة بهذا السؤال وبالشكل التالي:

#الحصول على نص السؤال
q.question_text
#الحصول على تاريخ نشر السؤال
q.pub_date
# تغيير نص السؤال
q.question_text = "What’s up?"
q.save()

بعد أن أضفنا سؤالًا إلى قاعدة البيانات، سنجري استعلامًا عن جميع الأسئلة في النموذج Question:

Question.objects.all()
#ستحصل على النتيجة التالية
<QuerySet [<Question: Question object>]>

نلاحظ أن النتيجة التي حصلنا عليها غريبة بعض الشيء، فالسؤال الذي أضفناه قبل قليل لم يظهر ضمن قائمة الأسئلة، ولحل هذه المشكلة سنحتاج إلى إضافة تابع __str()__ إلى كلا الصنفين، وبالشكل التالي:

from django.db import models
from django.utils.encoding import python_2_unicode_compatible

@python_2_unicode_compatible  # إن كنت بحاجة إلى استخدام الإصدار الثاني من بايثون
class Question(models.Model):
    # ...
    def __str__(self):
        return self.question_text

@python_2_unicode_compatible  # إن كنت بحاجة إلى استخدام الإصدار الثاني من بايثون
class Choice(models.Model):
    # ...
    def __str__(self):
        return self.choice_text

من الضروري استخدام التابع __str__() عند التعامل مع النماذج، لأن نتيجة هذا التابع ستظهر في لوحة التحكم التي يتم إنشائها آليًا من خلال هذه النماذج.

وكما قمنا باستخدام أحد التوابع المعرفة مسبقًا في Django فبمقدورنا أن نستخدم توابع مخصّصة تؤدي وظائف ومهام مختلفة، ولتوضيح ذلك، قم باستيراد مكتبة datetime الخاصة بـ Python، ثم أضف الشيفرة التالية في نهاية الصنف Question:

import datetime
# ...
class Question(models.Model):
    # ...
    def was_published_recently(self):
        return self.pub_date >= timezone.now() - datetime.timedelta(days=1)

سيقوم هذا التابع بالتحقق من أن السؤال قد تم نشره مؤخّرًا (منذ يوم) أو منذ فترة بعيدة (أكثر من يوم).

والآن يمكن استدعاء تابعنا المخصص الجديد بنفس الطريقة التي استدعينا من خلالها تابع الحفظ:

q.was_published_recently()

افتح الآن صدفة بايثون جديدة، واستورد الأصناف Question و Choice بنفس الطريقة السابقة، ثم نفذ شيفرة الاستعلام عن جميع الأسئلة، ولاحظ الفرق.

طرق الاستعلام عن البيانات في Django

لا شك أن التطبيقات على أرض الواقع تتضمن قواعد بيانات تحتوي على عدد هائل من البيانات والمعلومات، وهذا يتطلب وسيلة للاستعلام عنها حسب شرط معين، ويقدم Django طرقًا متعددة لإجراء استعلامات مخصصة وبأساليب مختلفة.

يقدّم Django ثلاثة توابع خاصة بالصنف QuerySet هي: filter(), exclude(), get()، وجملة الاستعلام عبارة عن معاملات مفتاحية Keyword arguments لهذه التوابع، وتأخذ الصيغة التالية: الحقل__نوع الاستعلام = القيمة.

يقوم كل تابع من هذه التوابع الثلاثة بإنشاء كائن جديد للصنف QuerySet يتضمن النتائج التي تم
الحصول عليها بعد إجراء الاستعلام.

يقوم التابع filter() بإرجاع جميع العناصر المتوافقة مع الاستعلام، أما التابع exclude() فيرجع جميع العناصر غير المتوافقة مع الاستعلام، أما التابع get() فيرجع العنصر الذي يطابق جملة الاستعلام، وفي حالة العثور على أكثر من عنصر واحد يقوم هذا التابع بإطلاق الاستثناء MultipleObjectsReturned وإن لم يعثر على أي عنصر فسيطلق الاستثناء DoesNotExist.
إليك بعض الأمثلة التي توضح طريقة عمل هذه التوابع:

يمكن البحث عن السؤال الذي يبدأ بعبارة معينة بالشكل التالي:

Question.objects.filter(question_text__startswith='What')

ستترجم هذه الشيفرة إلى عبارة SQL التالية:

SELECT … WHERE question_text LIKE ‘What%’;

ويمكن البحث عن سؤال معين من خلال المعرّف الخاص به، فللبحث عن السؤال ذي المعرف رقم 1، يمكن كتابة الشيفرة:

Question.objects.filter(id=1)

والتي تعادل عبارة SQL التالية:

SELECT … WHERE id = 1;

مثال على التابع exclude():

Question.objects.exclude(pub_date__gt=datetime.date(2016, 1, 3), question_text = "What’s up?")

تترجم هذه الشيفرة إلى عبارة SQL التالية:

SELECT … WHERE NOT (pub_date > ‘2016-1-3’ AND question_text = “What’s up?”)

يوضح الجدول التالي بعض أنواع الاستعلامات التي يقدّمها Django:

لنستعلم الآن عن السؤال الذي يحمل المفتاح الرئيسي primary key رقم 1 في قاعدة البيانات الخاصة بنا، وإسناد النتيجة إلى متغير:

q = Question.objects.get(pk=1)

يمكننا الآن الوصول إلى مجموعة الأجوبة choice_set والتي ينشئها Django تلقائيًا عند ربط الأسئلة بالأجوبة من خلال ForeignKey.

q.choice_set.all()

بطبيعة الحال، فإن مجموعة الأجوبة الخاصة بسؤالنا هذا فارغة، لذا سنقوم بإنشاء بعض الأجوبة وإضافتها إلى هذه المجموعة:

q.choice_set.create(choice_text = 'Not much', votes = 0)
q.choice_set.create(choice_text = 'The sky', votes = 0)
c = q.choice_set.create(choice_text = 'Just hacking again', votes = 0)

والآن يمكن التعرف على السؤال المرتبط بالجواب:

c.question

ويمكن معرفة عدد الأجوبة المتاحة لسؤال معين عن طريق التابع count():

q.choice_set.count()

ويمكن حذف إجابة معينة عن طريق التابع delete():

c.delete()

خاتمة

تعرفنا في هذا الدرس على العنصر الأول من عناصر إطار العمل Django ألا وهو النماذج Models، وتعرفنا كذلك على طريقة التعامل مع قواعد البيانات من خلال هذه النماذج وكيفية تهجيرها والاستعلام عن البيانات برمجيًا.

أما الدرس القادم فسيكون عن المسارات URLS وآلية عملها، وكيفية استخدام التعابير النظامية Regular Expressions في إنشائها.

المصدر:
توثيقات Django.

بعد أن تعرفنا في الدرس الأول على طريقة تثبيت Django وإنشاء مشروعنا الأول فيه، سنشرع في هذا الدرس في إنشاء تطبيقنا الأول والذي سيكون عبارة عن موقع بسيط للاقتراعات يتكون من قسمين: 

• القسم الأول: واجهة يمكن للمستخدم أن يطلع من خلالها على الأسئلة المطروحة واختيار الإجابة التي يرغب فيها. 
• أما القسم الثاني: لوحة تحكم يمكن من خلالها إضافة الأسئلة وتعديلها وحذفها وإضافة الأجوبة وغير ذلك من الأمور.

المشاريع Projects والتطبيقات Applications

قبل أن ندخل في تفاصيل إنشاء تطبيق الاقتراعات، لا بأس في الحديث بشكل موجز عن مفهومي "المشروع" Project و"التّطبيق" Application في Django. 

يمثّل المشروع تطبيق الويب الذي يتم إنشاؤه بواسطة Django، ويتم تعريفه من خلال ملف الإعدادات Settings، فكما رأينا في الدرس السابق فبعد تنفيذ الأمر:

django-admin startproject mysite

تم إنشاء حزمة بايثون تحتوي على ملفات settings.py و urls.py و wsgi.py، وعادة ما تتوسع هذه الحزمة بإضافة المزيد من الملفات مثل ملفات CSS والقوالب وما إلى ذلك من الأمور التي لا تكون مرتبطة بتطبيق معيّن. 

وعادة ما يكون مجلّد المشروع هذا (المجلد الذي يحتوي على الملف manage.py) حاويًا للتطبيقات التي يتم إنشاؤها بشكل مستقل، وهذه التطبيقات ما هي إلا حزم بايثون تعمل على تقديم بعض الخصائص وتؤدي بعض المهام، ويمكن استخدام هذه التطبيقات في مشاريع متعددة، وهذا ما يسمى بمبدأ قابلية إعادة الاستخدام re-usability.

إنشاء تطبيق الاقتراعات

ملاحظة: ابتدءًا من هذا الدرس فإن عبارة "مجلد المشروع" تعني المجلد الذي يحتوي على ملف manage.py.

توجّه في سطر الأوامر إلى مجلد المشروع ثم اكتب الأمر التالي:

python manage.py startapp polls

يمكن الحصول على نفس النتيجة من خلال الأمر التالي:

django-admin startapp polls

بعد تنفيذ الأمر ستجد أنّ إطار العمل قد أنشأ مجلدًا جديدًا يحمل الاسم polls، ويتضمن عددًا من الملفات نستعرضها بشكل مختصر: 

• init__.py__: هذا الملف مشابه للملف الموجود في مجلد المشروع، وهو ملف فارغ يعني وجوده أن هذا المجلد هو حزمة من حزم بايثون. 
• admin.py: يمكن من خلال هذا الملف إدارة وتخصيص لوحة التحكم والتي تأتي جاهزة مع التطبيق.
• apps.py: يمكن من خلال هذا الملف إعداد التطبيق configuration لاستخدامه في مشاريع أخرى.
• models.py: سيتضمن هذا الملف النماذج التي يتعامل التطبيق معها، والتي تكون مسؤولة عن إنشاء جداول قواعد البيانات.
• tests.py: يمكن من خلال هذا الملف إجراء الاختبارات Tests على التطبيق.
• views.py: تضاف في هذا الملف العروض المسؤولة عن تحديد البيانات والمعلومات التي سيتم عرضها على المتصفح، وهي كذلك صلة الوصل بين المسارات والقوالب.
• مجلد migrations: سيستقبل هذا المجلد الملفات الناشئة عن عملية تهجير قاعدة البيانات.

إعدادات المشروع

يحتوي مجلد المشروع على ملف الإعدادات settings.py، وهو عبارة عن ملف بايثون يحتوي جميع الإعدادات الخاصة بالمشروع، وسنستعرض بعض محتويات هذا الملف بشكل موجز. 

• BASE_DIR: متغير نصّي يقدّم مسار المجلد الأساسي للمشروع، ويمكن الاستفادة من هذا المتغير في تحديد مسارات المجلدات التي تحتوي على القوالب أو الملفات الساكنة وغيرها، وسنتعرف على طريقة استخدامه عند الحديث عن القوالب.
• SECRET_KEY: عبارة عن سلسلة نصية من حروف ورموز عشوائية يمكن الاستفادة منها في حماية التطبيق.
• DEBUG: متغير من نوع bool، ويمكن من خلاله التحكم في وضع التنقيح Debugging، حيث تظهر معلومات مفيدة عند حدوث الأخطاء، ولكن ينصح بتغيير قيمته إلى False عند نقل المشروع إلى بيئة الإنتاج.
• INSTALLED_APPS: عبارة عن قائمة تتضمن التطبيقات التي سيضمها المشروع الحالي، ويمكنك أن تلاحظ وجود عدد من التطبيقات المثبتة بشكل مسبق، مثل إدارة لوحة التحكم admin، والاستيثاق auth، والجلسات sessions وغيرها.
• TEMPLATES: عبارة عن قائمة تتضمن إعدادات القوالب المستخدمة في المشروع، وما يهمنا فيها هو العنصر DIRS والذي يتم من خلاله تعيين المسارات التي تحتوي على ملفات القالب.
• DATABASES: قائمة أخرى مسؤولة عن تحديد المعلومات اللازمة للتعامل مع قواعد البيانات، وسنتطرق إليها عند الحديث عن النماذج Models والاتصال بقواعد البيانات.
• LANGUAGE_CODE: يمكن من خلال هذا المتغير تحديد لغة واجهة لوحة التحكم، والإعداد الافتراضي هنا هو اللغة الإنكليزية، ولكن Django يدعم العديد من اللغات ومن ضمنها العربية، وإن كنت ترغب في استخدام اللغة العربية في عرض عناصر لوحة التحكم، فيمكنك تغيير قيمة هذا المتغير بالشكل التالي:

LANGUAGE_CODE = 'ar'

• TIME_ZONE: يمكن من خلال هذا المتغيير تعيين المنطقة الزمنية التي سيستخدمها Django في دوال الوقت والتاريخ. ويمكن استبدال هذه القيمة حسب الرغبة.
• STATIC_URL: في هذا المتغير يتم تحديد مسار المجلد الذي يحتوي على الملفات الساكنة وهي ملفات CSS و Javascript والخطوط والصور وغيرها.

كتابة العرض الأول

العرض View عبارة عن دالة مكتوبة بلغة Python (أو صنف كما سنرى في الدروس اللاحقة) يمكن تلخيص عملها ببساطة في أنها تأخذ الطلبات Requests التي يرسلها العميل وتقوم بإرجاع الإجابة response والتي يمكن أن تكون على هيئة شيفرة بصيغة HTML، أو إعادة توجيه لصفحة أخرى، أو صفحة خطأ 404، أو ملف XML، أو صورة أو أي شي آخر.

لنبدأ الآن بكتابة العرض الأول في مشروعنا، وللقيام بذلك افتح ملف polls/view.s.py في محرر النصوص المفضّل لديك، ثم امسح محتوياته واكتب الشيفرة التالية:

from django.http import HttpResponse 

def index(request):
    html = "مرحبًا بك في تطبيق الاقتراعات، هذه هي الصفحة الرئيسية." 
    return HttpResponse(html)

في السطر الأول من هذه الشيفرة قمنا باستيراد الصنف HttpResponse من وحدة django.http، وهو المسؤول عن التعامل مع الاستجابة التي ترد على الطلب الذي أرسلناه إلى الخادوم من خلال الدالة index، وذلك عن طريق تمرير المعامل request عند تعريف الدالة.

ستقوم هذه الدالة بإعادة العنصر HttpResponse والذي يحتوي على الإجابة، وهي في مثالنا هذا عبارة عن سلسلة نصية بسيطة.

ملاحظة: في حال عدم ظهور الأحرف العربية بشكل صحيح، أضف السطر التالي إلى بداية ملف views.py:

# -*- coding:utf8 -*-

لنتمكن من مشاهدة النتيجة على المتصفح، يجب أن نربط هذا العرض بمسار معين؛ وللقيام بذلك توجه إلى الملف mysite/urls.py وعدّل محتوياته لتصبح بالشكل التالي:

from django.conf.urls import url 
from django.contrib import admin 
from polls import views 

urlpatterns = [ url(r'^admin/', admin.site.urls), 
               url(r'^polls/', views.index), ]

يتضمن هذا الملف جميع المسارات التي سنستخدمها في المشروع، وهو بمثابة جدول لمحتويات الموقع. 

في البداية قمنا باستيراد محتويات ملف views.py الموجود في مجلد polls من خلال الشيفرة التالية:

from polls import views

من خلال هذه الشيفرة يمكنك أن تلاحظ أن Django يتعامل مع المجلد polls باعتباره حزمة من حزم بايثون، وذلك لاحتواءه على ملف init__.py__ كما ذكرنا سابقًا. 

بهذا الطريقة يمكننا الوصول إلى دالة index التي أنشأناها قبل قليل في ملف views.py الموجود في مجلد polls (أو حزمة polls لنكون أكثر دقة) وذلك تمهيدًا لربطها بالمسار الذي نرغب فيه. 

أضفنا كذلك الشيفرة التالية إلى قائمة urlpatterns:

url(r'/polls', views.index),

وهي عبارة عن دالة وظيفتها ربط المسار الذي نحدده في المعامل الأول بالعرض الذي نحدده في المعامل الثاني. 

لاحظ أن المسار عبارة عن سلسلة نصية مسبوقة بحرف r صغير وذلك لإخبار بايثون بأن يتعامل مع هذه السلسلة النصية على أنّها سلسلة خام raw، بمعنى أنه سيتم تجاوز جميع العلامات الخاصة المستخدمة في هذه السلسلة، وهذا ضروري جدًّا، لأن Django يستخدم التعبيرات النظامية Regular Expressions في تحديد المسارات وتمرير المتغيرات، وهذه التعبيرات تستخدم الكثير من الرموز التي يجب تجاوزها لتعمل الشيفرة بالشكل الصحيح. 

سنتعرف على المسارات وآلية عملها وكيفية استخدام التعبيرات النظامية، في الدروس اللاحقة.

يمكنك الآن التوجه إلى مجلد المشروع وتشغيل الخادوم الخاص بـ Django عن طريق سطر الأوامر من خلال الأمر التالي:

python manage.py runserver

انتقل في المتصفح إلى العنوان التالي:

http://127.0.0.1:8000/polls

لتشاهد عبارة الترحيب في واجهة الموقع. 

يمكننا استخدام شيفرة HTML ضمن السلسلة النصية التي ترجعها دالة العرض، وللقيام بذلك افتح ملف polls/view.py وعدّله ليصبح بالشكل التالي:

from django.http import HttpResponse 

def index(request): 
  html = """ 
        <html dir="rtl">
         <head> 
            <title>تطبيق الاقتراعات</title>
          </head> 
          <body> 
            <h1>تطبيق الاقتراعات</h1> 
            <p>مرحبًا بك في تطبيق الاقتراعات، هذه هي الصفحة الرئيسية.</p> 
          </body> 
        </html> 
        """ 
	return HttpResponse(html)

من المؤكد أن التطبيقات التي نراها على صفحات الإنترنت لا تتمتع بهذه البساطة الشديدة، وهذا يعني أن استخدام شيفرة HTML ضمن دالة العرض أمر غير عملي على الإطلاق، وهنا تظهر الحاجة إلى فصل هذه الشيفرات عن العروض وهذه هي وظيفة القوالب Templates والتي سنتعرف إليها في الدروس اللاحقة.

خاتمة

تعرفنا في هذا الدرس على مفهومي المشروع والتطبيق في Django، وقمنا بكتابة العرض الأول وتعرفنا بشكل مختصر على المسارات Urls. 

سنتعرف في الدرس القادم على كيفية التعامل مع قواعد البيانات من خلال النماذج Models، وكذلك سنتعرف على كيفية تهجير قواعد البيانات، وكذلك الاستعلام عن البيانات برمجيًا، وذلك لتهيئة قاعدة البيانات التي سنستخدمها في تطبيق الاقتراعات.

Django هو إطار عمل مجّاني ومفتوح المصدر، مكتوب بلغة Python، وتتبع المشاريع فيه بنية Model-View-Template (عادة ما تختصر إلى MVT). يؤكّد Django على قابلية إعادة الاستخدام Reusability للمكونات وكذلك على التطوير السريع، بالإضافة إلى مبدأ عدم التكرار. 

تستخدم لغة Python في جميع مفاصل إطار العمل هذا، كالإعدادات ونماذج قواعد البيانات وغيرها. 

ومن أشهر المواقع التي تستخدم Django هي: Pinterest ،Instagram ،Mozilla ،The Washington Times ،Disqus ،National Geographic وغيرها الكثير. 

طوّر Django سنة 2003 على يدي المبرمجين Adrian Holovaty و Simon Willson اللذين يعملان في صحيفة Lawrence Journal World، وذلك عندما انتقلا إلى لغة Python لبناء التطبيقات. ثم أطلق Django سنة 2005 تحت رخصة BSD، وقد سمّي بهذا الاسم تيمنًا بعازف الغيتار Django Reinhardt.

بنية MVT

تنقسم بنية المشاريع في Django إلى ثلاثة أقسام مرتبطة ببعضها البعض، ولكنّها مختلفة عن أطر العمل الأخرى التي تتبع بنية (MVC - Model, View, Controller) مثل Laravel في PHP وغيرها، حيث تتكون المشاريع في Django من النموذج Model والعرض View والقالب Template. 

• يتولى قسم النموذج معالجة البيانات والتعامل معها واسترجاعها، ويدعم Django العديد من قواعد البيانات، مثل: SQlite ،MySQL، و PostgreSQL. 
• أما العرض فعبارة عن مجموعة من دوال Python التي تستجيب لعنوان URL معين، ووظيفة العرض هي تحديد البيانات والمعلومات التي يجب عرضها. 
• أما القالب فهو عبارة عن ملف بصيغة HTML يتم من خلاله تحديد الطريقة التي ستظهر بها المعلومات التي يعرضها قسم العرض. 

أين المتحكم Controller إذًا؟ المتحكم هنا هو إطار العمل نفسه، أي الآلية التي يتم من خلالها إرسال الطلب إلى العرض المناسب بالاعتماد على عنوان URL محدّد.

تثبيت Django

إطار العمل Django هو إحدى الحزم الخاصة بلغة البرمجة بايثون، وتوفّر هذه اللغة مدير حزم خاصّ يدعى pip يتم من خلاله تثبيت وتحديث وإزالة الحزم بسهولة ويسر؛ لذا ستكون الخطوة الأولى في تثبيت Django هي التأكد من وجود مدير الحزم pip وتثبيته إن لم يكن متوفّرًا.

تنصيب pip

لتنصيب إطار العمل Django ستحتاج إلى مدير الحزم الخاصّ بـ Python وهو pip، ولحسن الحظّ فإن pip متوفّر في نسخة Python 2.7.9 وما بعدها، وفي نسخة Python 3.4 وما بعدها. 

في حال عدم توفّر pip في نسخة Python المنصّبة لديك يمكنك تنصيبه باتباع الخطوات التالية: 

1. حمّل الملفّ get-pip.py.
2. توجه في سطر الأوامر إلى المكان الذي حملت فيه الملف السابق، ثم اكتب التعليمة التالية:

python get-pip.py

استخدام سطر الأوامر

لنجرب الآن استخدام مدير الحزم في بايثون لتنصيب Django، توجّه الآن إلى سطر الأوامر ثم اكتب الأمر:

pip install django==1.9

هل ظهرت لك رسالة خطأ؟ ما المشكلة، ألم نقم بتنصيب pip قبل قليل؟ 

هذا صحيح، ولكننا لم نخبر سطر الأوامر بأن يوجّه أي تعليمة تبدأ بكلمة pip إلى مدير حزم بايثون، وللقيام بذلك اتبع الخطوات التالية:

• في أوبنتو:

يجب تنصيب حزمة python3-pip إن كنت تستخدم الإصدار الثالث من بايثون أو python-pip للإصدار الثاني من بايثون، لتتمكن من استخدام pip في سطر الأوامر في أبونتو، وللقيام بذلك اكتب الأمر التالي في سطر الأوامر:

sudo apt-get install python3-pip

أدخل كلمة المرور الخاصة بك، وستبدأ عملية التثبيت، وبعد الانتهاء يمكنك تنصيب أي حزمة خاصة بلغة بايثون عن طريق سطر الأوامر مباشرة.

• في نظام Windows:

أما في نظام Windows فيجب إضافة السطر التالي: 

C:\Python34\scripts; 

إلى مسار النظام System path، وللقيام بذلك اتبع الخطوات التالية: 

1. انقر بزر الفأرة الأيمن على أيقونة Computer واختر Properties من القائمة المنسدلة:
2. انقر على أيقونة Advance system settings، وفي مربع الحوار المنبثق اضغط على أيقونة Environment Variables.
3. انقر نقراً مزدوجًا على متغير النظام Path في الجزء السفلي من مربع الحوار المنبثق.
4. أضف السطر السابق إلى نهاية السلسلة النصّية، بعد الفاصلة المنقوطة (;) (إن لم تكن هناك فاصلة منقوطة في نهاية السطر فقم بإضافتها).
5. اضغط Ok ثم أغلق بقية النوافذ بالضغط على Ok. 

يمكنك الآن استخدام pip من سطر الأوامر مباشرة.

البيئة الافتراضية Virtual Environment

قبل البدء بتنصيب Django سنعمل على تنصيب أداة مفيدة جدًّا من شأنها المساعدة على ترتيب البيئة البرمجية على حاسوبك. يمكن تجاوز هذه الخطوة، ولكن ينصح بها بشدّة. 

تعمل البيئة الافتراضية على عزل مشاريع Python أو Django الخاصّة بك عن بعضها البعض، وهذا يعني أن إجراء التعديلات على موقع إلكتروني معيّن لن تؤثّر على المشاريع الأخرى التي تعمل عليها. 

ستحتوي البيئة الافتراضية على الملفات التنفيذية الخاصة بـ Python بالإضافة إلى نسخة من مكتبة pip يمكنك استخدامها في تنصيب حزم Python المختلفة. 

سننشئ مجلدًا سيحتوي على البيئة الافتراضية التي سوف ننشئها بعد قليل.

mkdir mysite
cd mysite

يتطلب إنشاء البيئة الافتراضية تنصيب حزمة virtualenv وسنستعين بـ pip للقيام بذلك:

pip install virtualenv

لاستخدام virtualenv من سطر الأوامر مباشرة في أوبنتو يجب تنصيب الحزمة virtualenv، وللقيام بذلك اكتب الأمر التالي في سطر الأوامر:

sudo apt-get install virtualenv

بعد اكتمال عملية التنصيب يمكنك إنشاء البيئة الافتراضية بالشكل التالي:

virtualenv myvenv

ستنشئ هذه الشيفرة بيئة افتراضية وهي عبارة عن مجموعة من المجلدات. 

لتفعيل البيئة الافتراضية الجديدة في نظام Windows استخدم الشيفرة التالية:

myvenv\Scripts\activate

أما في نظامي Linux و OS X فاستخدم:

source myvenv/bin/activate

ملاحظة: قد لا تحصل على النتيجة المرجوّة من الشيفرة السابقة، لذا يمكنك استخدام هذه الشيفرة:

. myvenv/bin/activate

سيتغيّر سطر الأوامر وذلك بإضافة كلمة (myvenv) إلى بداية السطر، وهذا يعني أن الأمور تسير على ما يرام. 

ولإغلاق البيئة الافتراضية يمكنك استخدام التعليمة التالية:

deactivate

تنصيب Django

بعد اكتمال الخطوتين السابقتين يمكننا الآن تنصيب Django وذلك بتنفيذ الأمر التالي (انتبه إلى وجود علامتي مساواة لا علامة واحدة):

pip install django==1.9

بعد اكتمال عملية التنصيب، وللتأكد من أن الأمور تجري على ما يرام، اكتب الأمر التالي في سطر الأوامر:

python3 -c "import django; print(django.get_version())"

إن حصلت على رقم النسخة (1.9 في حالتنا هذه) التي قمت بتنصيبها، فقد أصبحت جاهزًا لإنشاء مشروعك الأول على Django.

إنشاء المشروع الأول

مشروعنا الأول سيكون عبارة عن تطبيق استطلاع بسيط، يتألف من جزئين: 

1. موقع عام يتيح مشاهدة الاستطلاعات والتصويت عليها. 
2. لوحة تحكم تتيح لنا إضافة وحذف وتعديل الاستطلاعات. 

هذا المشروع سيكون مبنيًا على الإصدار 1.9 من Django والإصدار 3.4 من Python. في حال كنت تستخدم الإصدار 2.7 من Python فيتوجب عليك حينها إضافة بعض التعديلات على الشيفرة التي تكتبها، وسنشير إلى ذلك في محلّه. 

انتقل إلى سطر الأوامر وتوجه من خلاله إلى المجلد الذي ترغب استخدامه لإنشاء المشروع، وبإمكانك استخدام أي مجلد تحت أي تسمية وفي أي موقع في القرص الصلب، فلا مشكلة لدى Django في ذلك. 

لإنشاء المشروع نفّذ الأمر التّالي في سطر الأوامر (انتبه إلى النقطة في نهاية السطر):

django-admin startproject mysite .

سيعمل هذا الأمر على إنشاء مجلد باسم mysite داخل مجلد المشروع. 

انتبه كذلك إلى كتابة النقطة في نهاية السطر، فهي توجّه الشيفرة إلى تنصيب Django في المجلد الحالي.

البنية الأولية للمشروع

يحتوي مجلد mysite الذي أنشأته التعليمة السابقة، على مجموعة الملفات التالية:

manage.py
/mysite
	__init__.py
	settings.py
	urls.py
	wsgi.py

• manage.py، يُوصف هذا الملف بالسكين السويسري، وهو الأداة التي سنستعين بها للقيام بالكثير من الأشياء في إدارة الموقع، وفي تهجير قواعد البيانات وتشغيل الخادوم الخاص بـ Django، وغير ذلك الكثير.
• المجلد mysite هو حزمة بايثون الخاصة بمشروعنا، وسنستخدم هذا الاسم عندما نرغب في استيراد أي شيء داخله. (مثال mysite.urls).
• mysite/__init__.py ملف فارغ، ووجوده يعني أن هذا المجلّد هو حزمة من حزم بايثون.
• mysite/settings.py ملف الإعدادات الخاصة بمشروعنا.
• mysite/urls.py يحتوي على عناوين URL الخاصة بموقعنا، وهو أشبه ما يكون بجدول المحتويات الخاص بالموقع.
• mysite/wsgi.py نقطة الولوج إلى الخواديم المتوافقة مع WSGI.

تشغيل الخادوم

توجه في سطر الأوامر إلى المجلد الذي يحوي الملف manage.py ثم اكتب الأمر التالي:

python manage.py runserver

وستظهر العبارات التالية في سطر الأوامر:

Performing system checks...

System check identified no issues (0 silenced).

You have unapplied migrations; your app may not work properly until they are applied.
Run 'python manage.py migrate' to apply them.

February 01, 2016 - 15:50:53
Django version 1.9, using settings 'mysite.settings'
Starting development server at http://127.0.0.1:8000/
Quit the server with CONTROL-C.

ملاحظة: لا تستخدم هذا الخادوم في المشاريع الإنتاجية على الإطلاق، فالهدف من هذا الخادوم هو استخدامه لأغراض التطوير فقط. 

أدخل العنوان التالي في متصفح الإنترنت:

http://127.0.0.1:8000

ستظهر الصفحة التالية لتشير إلى نجاحنا في إنشاء أول مشروع في Django.