Was ist das Django Web Framework?
Web-Frameworks sind Softwaretools, die zur Entwicklung von Webanwendungen konzipiert wurden – etwa Webservices, Ressourcen und APIs. Dabei handelt es sich in der Regel um Komplettpakete – mit Best Practices, Tools, Testressourcen und Bibliotheken, die die Entwicklung von Anwendungen erleichtern.
Frameworks stellen eine klare Struktur bereit, die oft dem verbreiteten MVC-Entwicklungsmodell (Model-View-Controller) oder einer Abwandlung davon folgt und einen einfachen Wechsel zwischen Frameworks ermöglicht.
Dieser Artikel stellt eines dieser Tools vor: Django, ein quelloffenes Python-Web-Framework, das für die Unterstützung einer schnellen und sicheren App-Entwicklung bekannt ist. Ganz gleich, ob Sie Anfänger oder erfahrene Entwicklerin sind oder von einem anderen Framework kommen – tauchen Sie mit uns in die Details des Django-Frameworks ein.
Die Geschichte von Django
Django ist ein leistungsstarkes, quelloffenes Web-Framework für die Entwicklung von Webanwendungen mit Python. Mit Django können Entwickler*innen schnell sichere, wartbare und skalierbare Websites erstellen.
Das Framework entstand 2005, als ein Webentwicklungsteam, das ursprünglich mit der Erstellung und Pflege von Zeitungswebsites beauftragt war, zu einer neuen Unternehmung aufbrach. Im Zuge der Entwicklung mehrerer Websites hatte das Team zahlreiche oft genutzte Codeabschnitte und Designprinzipien identifiziert und verfeinert.
Im Lauf der Zeit entstand aus diesem kollektiven Wissen ein vielseitiges Webentwicklungs-Framework, das im Juli 2005 als das „Django“-Projekt das Licht der Öffentlichkeit erblickte. Heute wird Django von der Django Software Foundation (DSF) betreut, einer gemeinnützigen Organisation, die die Entwicklung des Frameworks, seine Nutzung und die wachsende Open-Source-Gemeinschaft um das Framework herum fördert.
Django wird seit vielen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert. Mit jedem neuen Release wurden Probleme behoben und neue Funktionen eingeführt, darunter Unterstützung für weitere Datenbanksysteme, Template-Engines und Caching-Mechanismen. Dank dieser ständigen Updates ist Django nach wie vor eine der besten Optionen für Entwickler*innen, die ein zuverlässiges und vielseitiges Web-Framework benötigen.
Die zentralen Designprinzipien von Django
Django basiert auf einigen klaren Designprinzipien, die Entwickler*innen helfen, sauberen, wartbaren und effizienten Code zu schreiben. Diese Ideen prägen alle Aspekte von Django, vom Umgang mit Daten bis hin zur Art und Weise, wie Entwickler*innen durch die Anwendungsstruktur und die Logik geführt werden.
Lockere Kopplung
Django legt Wert auf lockere Kopplung (loose coupling). Dies bedeutet, dass die Komponenten des Frameworks unabhängig voneinander arbeiten und nur wenig voneinander wissen müssen. Dadurch können Sie Teile Ihrer Anwendung, wie das Datenbank-Backend oder die Template-Engine, leichter austauschen oder upgraden, ohne im gesamten Projekt Verwerfungen zu verursachen.
Weniger Code
Django-Apps sollen kompakt sein und unnötigen Standardcode vermeiden. Django nutzt die dynamischen Sprachmerkmale von Python, etwa die Introspektion, um die Entwicklung zu optimieren. Durch die Minimierung von Wiederholungen und die Automatisierung häufiger Aufgaben hilft Ihnen Django, sich auf die Feature-Entwicklung statt auf das Schreiben von Setup-Code zu konzentrieren.
Zügige Entwicklung
Ein Web-Framework wie Django trägt dazu bei, Routinevorgänge bei der Webentwicklung zu beschleunigen und dadurch den gesamten Entwicklungsprozess zu verkürzen. Mit integrierten Tools wie einer Admin-Oberfläche sowie Funktionen zur Authentifizierung und Formularverarbeitung nimmt Django Ihnen aufwändige Arbeitsschritte ab, damit Sie Ihre Projekte schneller fertigstellen können.
Wiederholungen vermeiden (don’t repeat yourself – DRY)
Jede Dateneinheit sollte nur an einem Ort vorhanden sein. Wiederholungen sind nicht gut, ein sauber strukturierter Code hingegen schon. Das Framework sollte mit weniger mehr erreichen. Dieses Prinzip führt zu weniger Fehlern und vereinfacht Updates, da Sie nicht die gleiche Logik an mehreren Stellen anpassen müssen.
Explizit ist besser als implizit
Dies ist ein Grundprinzip von Python (deklariert in PEP 20). Es besagt, dass Django nicht zu viel hinter den Kulissen tun sollte, es sei denn zur Maximierung der Einfachheit, da dies neue Entwickler*innen verwirren könnte. Ein erwartungsgemäßes und transparentes Verhalten bei der Verwendung von Django stellt sicher, dass Entwickler*innen unabhängig von ihren Qualifikationen verstehen können, was ihr Code tut, ohne raten zu müssen.
Einheitlichkeit
Django strebt nach Einheitlichkeit – von der Art und Weise, wie wir Python-Code schreiben, bis hin zur Erfahrung bei der Verwendung des Frameworks. Diese Einheitlichkeit über unterschiedliche Teile eines Projekts – oder sogar über verschiedene Projekte – hinweg macht die Zusammenarbeit reibungsloser und das Erlernen des Frameworks einfacher.
Kernkomponenten von Django
Das Herzstück eines jeden Django-Projekts sind die Kernkomponenten, die zusammenarbeiten, um Daten zu handhaben, Benutzeranfragen abzuarbeiten und Antworten an den Browser zu senden. Wenn Sie diese Hauptkomponenten (und ihr Zusammenspiel) verstehen, können Sie leichter robuste Webanwendungen bauen und pflegen.
Modelle
Modelle definieren die Struktur der Daten in Ihrer Anwendung. Sie bilden Ihr Datenbankschema mithilfe von Python-Klassen ab – so müssen Sie keinen SQL-Code manuell schreiben. Jedes Modell entspricht in der Regel einer einzelnen Tabelle in Ihrer Datenbank, und jedes Attribut im Modell entspricht einem Datenbankfeld.
Modelle stellen außerdem eine leistungsstarke API zum Erstellen, Lesen, Aktualisieren und Löschen von Daten bereit. Da die Modelle mit dem objektrelationalen Mapper (ORM) von Django verbunden sind, können Sie zum Abfragen und Manipulieren Ihrer Datenbank Python-Code statt purem SQL verwenden.
Views
Views sind Python-Funktionen oder -Klassen, die eine Webanfrage entgegennehmen und eine Antwort zurückgeben. Sie bilden die Kernlogik Ihrer Anwendung – sie kümmern sich um Dinge wie das Abrufen von Daten aus der Datenbank, das Anwenden von Geschäftsregeln und die Weitergabe der anzuzeigenden Daten an Templates.
Django-Views können HTML, JSON oder beliebige andere Arten von Antworten zurückgeben. Sie fungieren als mittlere Schicht zwischen Modellen (Ihren Daten) und Templates (Ihrer Benutzerschnittstelle).
Templates
Templates steuern die Darstellung von Daten für die Benutzer*innen. Mit der Template-Sprache von Django können Sie dynamisches HTML erzeugen, indem Sie Logik und Variablen direkt in Ihre HTML-Dateien einbetten. Templates sind von der Anwendungslogik getrennt, um eine klare Trennung zwischen den Belangen zu gewährleisten.
Sie können Daten in Schleifen durchlaufen, die Anzeige von Inhalten durch Filter beeinflussen und Teilbereiche (wie Kopfleisten oder Fußzeilen) als wiederverwendbare Designelemente einfügen.
URLs
URLs definieren die Routingschicht Ihres Django-Projekts. Die URL-Konfiguration ordnet bestimmte Pfade (wie /blog/ oder /contact/) Ihren Views zu. Dadurch weiß Django, welcher Code ausgeführt werden soll, wenn eine bestimmte URL aufgerufen wird.
URLs werden in urls.py-Dateien definiert und können dynamische Muster wie Slugs oder IDs enthalten, um unterschiedliche Arten von Inhalten aus derselben View-Logik heraus bereitzustellen.
Wer verwendet Django?
Django wird von einigen der größten Internetunternehmen verwendet, darunter Instagram, Pinterest und Disqus. Diese Plattformen bewältigen riesige Mengen an Datenverkehr und verlassen sich auf die solide Struktur und die Skalierbarkeit von Django, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
Das Framework eignet sich hervorragend für alle Arten von Projekten, von einfachen Websites und Content-Management-Systemen bis hin zu komplexen datengesteuerten Anwendungen. Startups, gemeinnützige Organisationen und Entwickler*innen, die interne Tools bauen, nutzen Django wegen seiner Flexibilität und Geschwindigkeit.
Einen Teil seiner Popularität bezieht das Framework aus seinem Ansatz, alle für den Betrieb erforderlichen Komponenten mitzuliefern („batteries included“). Django bringt standardmäßig alles mit, was Sie für die Entwicklung einer Webanwendung benötigen – Benutzerauthentifizierung, Verwaltungsoberfläche und ein leistungsstarkes Datenbank-Toolkit. Dank einer starken Community und einer umfangreichen Dokumentation ist es außerdem einfach, den Einstieg zu finden und Unterstützung zu erhalten.
Warum Django nutzen?
Django ist vollgepackt mit Funktionen, die die Webentwicklung schneller, sicherer und effizienter machen. Ob kleines Projekt oder groß angelegte Anwendung – mit Django können Sie in jedem Fall schnell loslegen, ohne Abstriche bei der Qualität oder Flexibilität zu machen. Aber was genau macht Django zu einer so soliden Wahl für Entwickler*innen?
Das „Alles inbegriffen“-Prinzip
Django folgt dem Batteries-included-Prinzip und bringt eine Menge Funktionen mit, die Entwickler*innen von Anfang an benötigen. Da alle benötigten Komponenten in einem einzigen Paket integriert sind, arbeiten sie harmonisch und nach einheitlichen Designprinzipien zusammen.
Flexibilität für unterschiedliche Anwendungen
Django hat seine Vielseitigkeit umfassend unter Beweis gestellt, denn es dient als Grundlage für eine breite Palette von Webanwendungen, darunter Content-Management-Systeme, E-Commerce-Plattformen, soziale Netzwerke und mandantenfähige Anwendungen. Es lässt sich mühelos in verschiedene clientseitige Frameworks integrieren.
Django bietet ein umfangreiches Sortiment an eingebauten Funktionen, einschließlich Unterstützung für mehrere gängige Datenbanksysteme (MySQL, Postgres, MariaDB usw.) und Template-Engines, und besitzt außerdem die Flexibilität, um andere Komponenten nach Bedarf einzubinden.
Integrierte Sicherheitsanwendungen
Django hilft Entwickler*innen dabei, häufige Sicherheitspannen zu vermeiden, indem es ein Gerüst bietet, das sorgfältig darauf ausgelegt ist, Websites automatisch unter Einhaltung von Best Practices zu schützen.
Dieses Gerüst enthält robuste Schutzmechanismen gegen gängige Sicherheitsbedrohungen wie XSS- (Cross-Site Scripting) und CSRF-Attacken (Cross-Site-Request Forgery), SQL-Injections, Clickjacking und mehr.
Auf Skalierbarkeit ausgelegt
Ein herausragendes Merkmal von Django ist die inhärente Skalierbarkeit. Im Gegensatz zu anderen Web-Frameworks wurde Django von Anfang an auf den Umgang mit umfangreichem Datenverkehr und großen Datenmengen ausgelegt. Ganz gleich, ob Sie ein bescheidenes Blog oder eine große Online-Handelsplattform entwickeln: Mit Django kann Ihre Anwendung wachsen und dabei Ihren spezifischen Anforderungen Rechnung tragen.
Einfache Wartung und Wiederverwendung von Code
Django folgt dem „Don’t repeat yourself“-Prinzip (DRY) und fördert wartbaren und wiederverwendbaren Code, um Code-Duplizierung zu vermeiden. Außerdem fördert Django die Strukturierung zusammengehöriger Funktionen in wiederverwendbaren „Apps“, und in einem kleineren Maßstab fasst es zusammengehörigen Code in Modulen zusammen, einer Struktur folgend, die an das Designprinzip Model-View-Controller (MVC) angelehnt ist.
Flexible Bereitstellung auf unterschiedlichen Plattformen
Django gibt Ihnen die Freiheit, Ihre Anwendungen auf verschiedenen Betriebssystemen wie Linux, Windows und macOS bereitzustellen, sodass Sie nicht an eine bestimmte Serverplattform gebunden sind. Darüber hinaus wird Django von zahlreichen Webhosting-Anbietern – Fly.io, AWS LightSail und andere – unterstützt. Diese bieten häufig maßgeschneiderte Infrastrukturen und Anleitungen für das Hosting von Django-Websites.
Wie funktioniert Django?
Django wurde entwickelt, um Ihnen zu helfen, dynamische, datengesteuerte Websites schnell und sauber zu erstellen. Zu diesem Zweck strukturiert es Ihren Code anhand eines bestimmten Designmusters und übernimmt einen Großteil der wiederkehrenden Logik rund um die Weiterleitung von Anfragen, die Interaktion mit Datenbanken und die Generierung von Antworten.
Die MVT-Architektur von Django
Django folgt der Model-View-Template-Architektur (MVT), auf deren Komponenten wir weiter oben eingegangen sind. Diese Architektur ist eng an den bekannteren Model-View-Controller-Ansatz (MVC) angelehnt. Trotz der Ähnlichkeiten zwischen den beiden spiegelt die Django-Terminologie den spezifischen Ansatz des Frameworks wider.
In Django sind „Views“ zuständig für das, was im MVC-Modell typischerweise ein „Controller“ erledigt (Verwaltung der Logik und Rückgabe von Antworten), während sich das Framework hinter den Kulissen selbst um einen Großteil der „Controller“-Funktionalität kümmert.
Diese Trennung der Belange hilft Ihnen, Anwendungen zu entwickeln, die einfacher zu warten, zu testen und zu skalieren sind. Jede Schicht hat eine klar definierte Zuständigkeit, wodurch die Entwicklung intuitiver und kollaborativer wird.
Bearbeitung von Anfragen in Django
Wenn eine Benutzerin mit Ihrer Django-Website interagiert (indem sie zum Beispiel auf einen Link klickt, ein Formular absendet oder zu einer URL navigiert), wird eine Anfrage an den Server gesendet. Django verarbeitet diese Anfragen gemäß dem folgenden Zyklus:
- Der URL-Dispatcher gleicht die Anfrage mit einem definierten URL-Muster ab und leitet sie an die passende View weiter.
- Die View interagiert mit Modellen, wenn Daten benötigt werden, führt die Anwendungslogik aus und übergibt dann Informationen an ein Template.
- Das Template generiert die endgültige HTML-Seite, die als Antwort an den Browser der Benutzerin zurückgesendet wird.
Dank diesem klaren Prozess ist das Verhalten Ihrer Anwendung in jeder Phase einfach zu durchschauen und zu debuggen. Eine noch detailliertere Darstellung finden Sie im Abschnitt der Django-Dokumentation, der sich mit Anfragen und Antworten befasst.
Django im Vergleich zu anderen Python-Frameworks
Für Python steht eine breite Palette von Web-Frameworks zur Verfügung, die jeweils für unterschiedliche Projektanforderungen geeignet sind. Django ist zwar eine der populärsten Optionen, aber durchaus nicht die einzige.
Im Folgenden werfen wir einen kurzen Blick darauf, wie Django im Vergleich zu zwei anderen wichtigen Python-Frameworks abschneidet:
- Flask: Ein leichtgewichtiges, flexibles Mikroframework, das Ihnen die volle Kontrolle über Ihren Stack gibt. Ideal für kleinere Projekte – oder wenn Sie alles von Grund auf neu aufbauen wollen. Lesen Sie den Vergleich zwischen Flask und Django in unserem ausführlichen Leitfaden.
- FastAPI: Ein modernes, leistungsstarkes API-Framework, das die Typhinweise und die async-Unterstützung von Python verwendet. Perfekt für die Entwicklung schneller, skalierbarer Backends. In unserem Blogartikel Django und FastAPI im Vergleich werfen wir einen detaillierteren Blick auf die beiden Frameworks.
Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie diese drei populären Python-Frameworks im Vergleich zueinander abschneiden, lesen Sie unseren Leitfaden für das beste Python-Web-Framework.
Django-Tutorial: Einrichten Ihres ersten Django-Projekts
Sie können es kaum erwarten, mit Django loszulegen? Dieses Tutorial führt Sie durch die wesentlichen Schritte zum Einrichten und Ausführen Ihres ersten Django-Projekts mit PyCharm – der besten IDE für die Django-Entwicklung!
Django-spezifische Programmierhilfen, projektweite Navigations- und Refactoring-Funktionen sowie eine vollständige Unterstützung von Django-Templates verringern Ihren Programmieraufwand erheblich. Diese Schritte bilden die Grundlage für praktisch jede Django-Anwendung, die Sie mit PyCharm entwickeln werden.
Virtuelle Umgebung erstellen
Bevor Sie Django installieren, empfiehlt es sich, die Abhängigkeiten Ihres Projekts in einer virtuellen Umgebung zu isolieren. Dies verhindert Konflikte zwischen den verschiedenen Python-Projekten auf Ihrem System.
python3 -m venv
Virtuelle Umgebung aktivieren
Nach der Aktivierung sollte Ihr Terminal den Namen der Umgebung am Zeilenanfang anzeigen.
source /bin/activate
Das Django-Framework installieren
Nachdem Ihre Umgebung nun aktiviert ist, können Sie Django mit pip installieren:
pip install Django
Dieser Befehl lädt die neueste Version von Django aus dem Python Package Index (PyPI) herunter und installiert sie. Sie bestätigen die Installation mit:
django-admin - - version
Neues Projekt erstellen
Nachdem Sie Django installiert haben, können Sie Ihr erstes Projekt anlegen:
django-admin startproject helloworld
Dieser Befehl erzeugt das Verzeichnis helloworld mit der folgenden Struktur:
helloworld/
├── manage.py
└── helloworld/
├── __init__.py
├── settings.py
├── urls.py
├── asgi.py
└── wsgi.py
Das sind die Zuständigkeiten der einzelnen Dateien:
manage.py– Ein Befehlszeilentool für die Interaktion mit Ihrem Django-Projekt (Server ausführen, Datenbanken verwalten usw.).
settings.py– Enthält die gesamte Konfiguration Ihres Projekts, einschließlich Datenbankeinstellungen, installierter Anwendungen, Middleware usw.
urls.py– Enthält die Zuordnungen zwischen URLs und Views (mehr dazu später).
wsgi.py/asgi.py– Einstiegspunkte für WSGI- und ASGI-kompatible Webserver, die für die Bereitstellung verwendet werden.
Nun haben Sie eine funktionierende Django-Projektstruktur.
Ihre Django-Anwendung ausführen
Um Ihr fertiges Django-Projekt in Aktion zu sehen, navigieren Sie zu Ihrem neuen Projektverzeichnis:
cd helloworld
Starten Sie nun den Entwicklungsserver:
python manage.py runserver
Sie sollten eine Ausgabe erhalten, die Folgendes enthält:
Starting development server at http://127.0.0.1:8000/
Die Anwendung wird nun ausgeführt und funktioniert reibungslos. Rufen Sie nun in Ihrem Webbrowser http://127.0.0.1:8000 auf.
Sie sollten die Standard-Begrüßungsseite von Django sehen:
Dieser integrierte Entwicklungsserver eignet sich hervorragend für lokale Tests. Wenn Sie jedoch bereit für den Produktionseinsatz sind, sollten Sie zu einer robusteren Lösung (z. B. Gunicorn oder uWSGI) wechseln.
Eine Django-App in PyCharm erstellen
Wenn Sie PyCharm noch nicht für die Django-Entwicklung verwendet haben, sollten Sie es unbedingt ausprobieren – es lohnt sich. Durch die standardmäßige Unterstützung von Django erleichtert PyCharm die Verwaltung Ihrer Projektstruktur, das Ausführen des Entwicklungsservers und die Arbeit mit Django-Templates, -Modellen und -Views – all dies steht Ihnen innerhalb einer leistungsstarken, auf Python zugeschnittenen IDE zur Verfügung.
Das Erstellen einer Django-Anwendung in PyCharm ist einfach:
- Django-Projekt erstellen oder öffnen – PyCharm erkennt
manage.pyund wendet automatisch Django-spezifische Einstellungen an.
- Django-Unterstützung aktivieren – Geben Sie in den Projekteinstellungen den Pfad zu Ihrer
manage.py-Datei und zum Django-Stammverzeichnis an.
- Neue Django-App erstellen – Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ihr Projekt, wählen Sie New | Django App, und geben Sie Ihrer App einen Namen.
- Ausführen und testen – Verwenden Sie das in PyCharm integrierte Terminal oder eine Run-Konfiguration, um den Entwicklungsserver zu starten und Ihre App im Browser zu testen.
Außerdem profitieren Sie von einer intelligenten Code-Completion, Syntaxhervorhebung, Fehlerprüfung, Template-Unterstützung und weiteren Funktionen, die allesamt für die Django-Entwicklung optimiert sind.
Ihre nächsten Schritte mit Django
Wenn Sie bereit sind, Ihr eigenes Projekt zu entwickeln, bieten Ihnen unsere Blogartikel und Tutorials eine gute Ausgangsbasis. Ganz gleich, ob Sie gerade erst loslegen oder Ihre Kenntnisse vertiefen möchten – wir bieten Ihnen viele Ressourcen, die Sie auf Ihrem Weg begleiten:
- Eine Django-App in PyCharm erstellen – Gehen Sie durch die Schritte zur Erstellung einer einfachen Django-App in PyCharm, mit Templates, Modellen und API-Integration. Sie finden diese Schritte auch in unserem YouTube-Tutorial.
- So lernen Sie Django – Eine Roadmap für Einsteiger*innen mit ausgewählten Tutorials und Tipps, die Ihnen helfen, sich rasch in Django einzuarbeiten.
- Django-Leitfaden von JetBrains – Tipps und Inhalte für das Entwickleln und Arbeiten mit Django.
- Django-Lernressourcen – Eine sorgfältig zusammengestellte Sammlung von empfehlenswerten Blogs, Videos und Tutorials.
- Django-Projektideen – Entdecken Sie praxisorientierte Projektideen, um Ihre Fähigkeiten zu verbessern und das Gelernte sinnvoll anzuwenden.
- Materialized Views in Django verwenden – Erfahren Sie, wie Sie Ihre Abfragen mit Materialized Views optimieren und diese in Ihre Django-Modelle integrieren können.
- Django-Apps auf Google Cloud mit PyCharm und Cloud Code entwickeln – Stellen Sie Ihre Django-Apps mit Kubernetes und Cloud Code bereit, indem Sie diesem praktischen Leitfaden für das Deployment in der Cloud folgen.
- The State of Django – Eine Momentaufnahme des Wachstums und der Nutzung von Django in der Entwicklungscommunity. Dieses YouTube-Video geht außerdem den neuesten Trends nach.
Für weitere Entdeckungen besuchen Sie die offizielle Django-Dokumentation, wo Sie auch ausführliche Anleitungen und API-Referenzen finden, und engagieren Sie sich in der Django-Community.
PyCharm herunterladen – mit vollständiger Django-Unterstützung
Der clevere Einstieg in Django – mit PyCharm, der standardmäßig mit lückenloser Django-Unterstützung ausgestatteten IDE.
PyCharm verringert Ihren Programmieraufwand mit Django-spezifischen Programmierhilfen, projektweiten Navigations- und Refactoring-Funktionen sowie einer vollständigen Unterstützung von Django-Templates. Ein einziger Klick genügt, um sich mit Ihrer Datenbank zu verbinden und mit TypeScript, JavaScript und Frontend-Frameworks zu arbeiten. PyCharm unterstützt auch Flask und FastAPI von Haus aus.
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Autorin des ursprünglichen Blogposts
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