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Qu’est-ce que le framework web Django ?
Les frameworks web sont des outils logiciels conçus pour accompagner le développement des applications web, ce qui inclut les services web, les ressources et les API. Il s’agit généralement de solutions complètes qui rassemblent de bonnes pratiques, des outils, des ressources de test et des bibliothèques facilitant la création d’applications.
Les frameworks posent un cadre clair, qui reprend généralement le modèle de conception MVC (modèle-vue-contrôleur), ou l’une de ses variantes, ce qui facilite le passage rapide d’un framework à un autre.
Cet article présente l’un de ces outils, Django, un framework web Python open source qui favorise un développement rapide et sécurisé d’applications. Que vous soyez débutant, développeur expérimenté ou que vous envisagiez de migrer depuis un autre framework, rejoignez-nous pour découvrir en détail le framework Django.
L’histoire de Django
Django est un framework web open source puissant pour créer des applications web en Python, conçu pour aider les développeurs à créer rapidement des sites web sécurisés, faciles à maintenir et évolutifs.
Ce framework est né en 2005, au sein d’une équipe de développement web initialement chargée de créer et de maintenir des sites de journaux. Leur travail les a amenés à identifier et à optimiser de nombreux extraits de code partagés et principes de conception.
Au fil du temps, ces connaissances diffuses ont été structurées en un framework de développement web polyvalent qui a été publié en juillet 2005 sous le nom « Django ». Aujourd’hui, Django est maintenu par la Django Software Foundation (DSF), une organisation à but non lucratif qui participe au développement du framework, promeut son utilisation et anime une communauté open source dynamique en plein essor.
La progression et les améliorations de Django se poursuivent depuis de nombreuses années. Chaque nouvelle version apporte son lot de nouvelles fonctionnalités et de correctifs, couvrant la prise en charge de types de bases de données supplémentaires, des moteurs de templates et des mécanismes de mise en cache. Ces mises à jour régulières ont permis à Django de rester l’un des choix favoris des développeurs en raison de sa fiabilité et de sa polyvalence.
Principes de conception de Django
Django a été conçu sur la base d’un ensemble clair de principes de conception, des principes qui aident les développeurs à écrire un code clair, facile à gérer et efficace. Ces idées touchent tous les aspects de Django, du traitement des données aux recommandations données aux développeurs concernant la structure et la logique des applications.
Couplage faible
Django privilégie le couplage faible, ce qui signifie que ses composants fonctionnent de façon indépendante, avec une connaissance minimale les uns des autres. Cela permet de remplacer ou de mettre à niveau plus facilement les différentes parties de votre application, telles que le backend de base de données ou le moteur de templates, sans affecter l’ensemble du projet.
Moins de code
Les applications Django doivent être concises, afin de ne pas créer un code trop répétitif. Django s’appuie sur les fonctionnalités dynamiques de Python, telles que l’introspection, pour optimiser le développement. En réduisant les répétitions et en automatisant les tâches communes, Django permet de se focaliser sur la création de fonctionnalités en vous libérant des tâches répétitives.
Développement rapide
Un framework web tel que Django accélère les tâches routinières de développement web, ce qui l’accélère considérablement. Avec des outils intégrés tels que l’interface d’administration, l’authentification et le traitement des formulaires, Django prend en charge l’essentiel du travail pour vous permettre de livrer vos projets plus rapidement.
Évitez les répétitions (DRY)
Chaque élément de données ne doit exister qu’à un seul endroit. Répéter les choses n’est pas bon, tandis qu’il est important de bien organiser votre code. Le framework doit faire plus avec moins. Ce principe permet de réduire les bugs et de simplifier les mises à jour, dans la mesure où vous n’avez pas à modifier la même logique à plusieurs endroits.
Explicite est préférable à implicite
Il s’agit d’un principe clé du Python (qui figure dans le PEP 20) qui exige que Django ne fasse pas trop de choses en coulisses sauf si c’est véritablement important, car cela risque de créer de la confusion chez les nouveaux développeurs. Maintenir des comportements prévisibles et transparents pendant l’utilisation de Django permet de s’assurer que les développeurs de tous horizons comprennent clairement ce que leur code fait.
Cohérence
La cohérence est un principe majeur de Django, qu’il s’agisse de l’écriture du code en Python ou du ressenti lors de l’utilisation du framework. Cette uniformité entre les différentes parties d’un projet, voire entre différents projets, facilite la collaboration et l’apprentissage du framework.
Composants clés de Django
Chaque projet Django comporte quelques composants clés qui fonctionnent ensemble pour traiter les données et les requêtes des utilisateurs, et fournir des réponses au navigateur. Comprendre ces grandes lignes (et leurs interactions) facilite la création et la gestion d’applications web robustes.
Modèles
Les modèles définissent la structure des données de votre application. Ils représentent le schéma de votre base de données en utilisant des classes Python, ce qui signifie que vous n’avez pas à écrire de code SQL manuellement. Chaque modèle est généralement associé à une seule table de votre base de données et chaque attribut du modèle est lié à un champ de base de données.
Les modèles fournissent également une API puissante pour créer, lire, mettre à jour et supprimer les données. Dans la mesure où les modèles sont liés à un outil de mappage objet-relationnel (ORM) de Django, vous pouvez créer des requêtes et manipuler votre base de données avec du code Python et non pas du code SQL brut.
Vues
Les vues sont des fonctions ou des classes Python qui prennent une requête web et renvoient une réponse. Elles forment la logique de base de votre application en se chargeant notamment d’extraire des données de la base, d’appliquer des règles métier et de transférer des informations aux templates pour l’affichage.
Les vues Django peuvent renvoyer du code HTML, JSON ou tout autre type de réponse. Elles forment la couche intermédiaire entre les modèles (vos données) et les templates (votre interface utilisateur).
Templates
Les templates contrôlent la façon dont les données sont présentées à l’utilisateur. Le langage de templates de Django permet de créer du code HTML dynamique en incorporant la logique et les variables directement dans des fichiers HTML. Les templates et la logique métier restent distincts pour garder une séparation claire.
Vous pouvez itérer sur les données, utiliser des filtres pour contrôler l’affichage du contenu et inclure des éléments partiels (tels que des en-têtes ou des pieds de page) pour les éléments de conception réutilisables.
URL
Les URL définissent la couche de routage de votre projet Django. La configuration des URL associe des chemins spécifiques (comme /blog/ ou /contact/) à des vues. Cela indique à Django quel élément de code exécuter lorsqu’un utilisateur visite une URL donnée.
Les URL sont définies dans les fichiers urls.py et peuvent inclure des schémas dynamiques, tels que des slugs ou des ID, pour servir différents types de contenu à partir de la même logique de vue.
Qui utilise Django ?
Quelques-uns des plus grands noms du web font confiance à Django, notamment Instagram, Pinterest et Disqus. Ces plateformes traitent un volume très élevé de trafic et comptent sur la structure solide et l’évolutivité de Django pour assurer un fonctionnement fluide.
Toutefois, ce framework est également parfaitement adapté pour des projets très différents, des simples sites web et systèmes de gestion de contenu aux applications complexes pilotées par les données. Les startups, les organisations à but non lucratif et les développeurs créant des outils internes se tournent tous vers Django en raison de sa flexibilité et de sa rapidité.
Le succès de ce framework s’explique en partie par son approche clés en main. Django comporte déjà tous les éléments nécessaires pour créer une application web, tels que l’authentification utilisateur, le panneau d’administration et un kit puissant d’outils de base de données. Par ailleurs, une communauté dynamique et une documentation très complète font qu’il est facile de se lancer et de trouver de l’aide en cours de route.
Pourquoi utiliser Django ?
Django regorge de fonctionnalités rendant le développement web plus rapide, plus sûr et plus efficace. Peu importe qu’il s’agisse d’un petit projet ou d’une grande application, Django permet de devenir opérationnel très rapidement, sans compromis sur la qualité ou la flexibilité. Nous allons voir plus en détail ce qui fait de Django un outil privilégié pour les développeurs.
Approche clés en main
Django applique l’approche clés en main, en offrant un ensemble de fonctionnalités pratiques et très étendu dès le début. Dans la mesure où tous les composants nécessaires sont intégrés dans un seul paquet, ils fonctionnent de façon harmonieuse et appliquent des principes de conception uniformes.
Polyvalent pour différentes applications
Django a démontré sa polyvalence en servant de base à des applications web très différentes, ce qui inclut notamment les systèmes de gestion de contenu, les plateformes d’e-commerce, les réseaux sociaux et les applications multilocataires. Il s’intègre facilement avec les différents frameworks côté client.
Offrant un ensemble très large de fonctionnalités intégrées, telles que la prise en charge de nombreuses bases de données populaires (MySQL, Postgres, MariaDB, etc.) et de moteurs de templates, Django est également très flexible, ce qui permet d’incorporer d’autres composants en fonction des besoins.
Applications de sécurité intégrées
Django aide les développeurs à éviter les erreurs de sécurité les plus courantes en offrant un framework méticuleusement conçu autour des bonnes pratiques de protection des sites web.
Ce framework incorpore des défenses robustes contre les menaces de sécurité les plus courantes, telles que les attaques XSS (scripts intersites) et CSRF (falsification de requêtes intersites), les injections SQL, le clickjacking, ou détournement de clic, et bien plus.
Évolutif par nature
L’une des principales caractéristiques de Django est son évolutivité inhérente. Contrairement aux autres frameworks web, Django a été conçu pour gérer un trafic et des volumes de données substantiels dès son origine. Qu’il s’agisse de créer un simple blog ou une plateforme d’e-commerce à grande échelle, Django permet à votre application de s’étendre et de s’adapter à vos besoins.
Code facile à maintenir et à réutiliser
Django applique le principe « ne pas se répéter » (DRY), qui privilégie la simplicité de maintenance et la réutilisation du code, et réduit les redondances. Il favorise la structuration de fonctionnalités connexes en « applications » réutilisables et, à un niveau plus fin, regroupe les éléments de code apparentés dans des modules, en appliquant une structure qui rappelle le modèle de conception MVC (modèle-vue-contrôleur).
Déploiement flexible sur plusieurs plateformes
Django vous donne la liberté de déployer vos applications sur différents systèmes d’exploitation, tels que Linux, Windows et macOS, ce qui vous évite d’être lié à une plateforme de serveur spécifique. De plus, Django bénéficie d’une assistance très complète, assurée par des fournisseurs d’hébergement qui fournissent fréquemment une infrastructure personnalisée et des conseils d’hébergement de sites web basés sur Django, tels que Fly.io, AWS LightSail, et bien d’autres.
Comment fonctionne Django ?
Django a été conçu pour créer de façon rapide et claire des sites web dynamiques et pilotés par les données. Pour ce faire, il organise votre code au moyen d’un schéma de conception spécifique et gère la majeure partie de la logique répétitive propre aux requêtes de routage, interagit avec les bases de données et génère des réponses.
Architecture MVT (modèle-vue-template) de Django
Django s’appuie sur l’architecture MVT (modèle-vue-template), dont nous avons vu les grandes lignes plus haut, une variante de l’architecture MVC (modèle-vue-contrôleur). Les deux sont similaires, mais la terminologie de Django reflète ses spécificités.
Dans Django, la « vue » gère ce qu’un « contrôleur » traite normalement dans la variante MVC (gestion de la logique et renvoi des réponses), tandis que le framework s’occupe de la majeure partie de la fonctionnalité « contrôleur » qui agit en coulisses.
Cette séparation des responsabilités permet de créer des applications plus faciles à maintenir, tester et faire évoluer. Chaque couche est associée à une responsabilité spécifique, ce qui rend le développement plus intuitif et collaboratif.
Comment les requêtes sont traitées dans Django
Lorsqu’un utilisateur interagit avec votre site piloté par Django (en cliquant sur un lien, en envoyant un formulaire ou en accédant à une URL, etc.), une requête est envoyée au serveur. Django traite cette requête au cours du cycle suivant :
- Le répartiteur d’URL associe la requête à un schéma d’URL défini et la redirige vers la vue correspondante.
- La vue interagit avec les modèles si des données sont nécessaires, exécute une logique métier, puis transfère les informations à un template.
- Le template assure le rendu de la page HTML finale, qui est ensuite renvoyée au navigateur de l’utilisateur en tant que réponse.
Ce processus clair permet de comprendre facilement le comportement de votre application à chaque étape et en simplifie le débogage. Pour une présentation plus détaillée, consultez la documentation sur les requêtes et les réponses de Django.
Comparaison de Django et des autres frameworks Python
Python offre une large gamme de frameworks web, chacun répondant à des projets et besoins différents. Django est l’un des choix les plus populaires, mais n’est pas le seul.
Voici un tour d’horizon rapide des atouts de Django par rapport à deux autres frameworks Python majeurs :
- Flask : un micro-framework flexible et léger qui permet de contrôler tous les aspects de votre pile. Cette solution est idéale pour les petits projets ou si vous devez partir de zéro. Voir la comparaison de Flask et Django dans notre guide détaillé.
- FastAPI : un framework moderne et hautes performances conçu pour les API, utilisant les annotations de type de Python et prenant en charge le traitement asynchrone. Cela est parfait pour créer des backends rapides et évolutifs. Notre article de blog comparant Django et FastAPI examine plus en détail ces deux frameworks.
Pour une comparaison encore plus poussée de ces trois frameworks Python populaires, consultez notre guide des meilleurs frameworks web Python.
Tutoriel Django : comment configurer votre premier projet Django
Vous souhaitez vous lancer avec Django ? Ce tutoriel va vous guider au cours des principales étapes de création et d’exécution de votre premier projet Django avec PyCharm, l’IDE le mieux adapté au développement Django !
Développez plus rapidement grâce à une fonction d’assistance propre à Django, la navigation et la refactorisation à l’échelle du projet, ainsi qu’une prise en charge complète des templates Django. Ces étapes forment la base de quasiment toutes les applications Django que vous allez créer avec PyCharm.
Créer un environnement virtuel
Avant d’installer Django, il est recommandé d’isoler les dépendances de votre projet dans un environnement virtuel. Cela évite les conflits entre les différents projets Python de votre système.
python3 -m venv
Activer l’environnement virtuel
Une fois activé, votre terminal doit afficher le nom de l’environnement au début de la ligne.
source /bin/activate
Installer le framework Django
Maintenant que votre environnement est activé, vous pouvez installer Django avec la commande pip :
pip install Django
Cette commande télécharge et installe la dernière version de Django depuis la plateforme PyPI (Python Package Index). Vous pouvez confirmer l’installation avec :
django-admin - - version
Créer un projet
Une fois Django installé, vous êtes prêt à créer votre premier projet :
django-admin startproject helloworld
Cette commande génère un répertoire helloworld contenant la structure suivante :
helloworld/
├── manage.py
└── helloworld/
├── __init__.py
├── settings.py
├── urls.py
├── asgi.py
└── wsgi.py
Voici la fonction des différents fichiers :
manage.py: un outil de ligne de commande qui permet d’interagir avec le projet Django (exécuter des serveurs, gérer des bases de données, etc.).
settings.py: contient toute la configuration de votre projet, inclut des paramètres de base de données, des applications installées, des logiciels intermédiaires, et bien plus.
urls.py: met en correspondance les URL et les vues (plus de détails à ce sujet ultérieurement).
wsgi.py/asgi.py: points d’entrée pour les serveurs web compatibles WSGI et ASGI, qui sont utilisés pour le déploiement.
À ce stade, vous venez de créer une structure de projet Django fonctionnelle.
Exécuter votre application Django
Pour voir votre projet Django en action, accédez au répertoire de votre nouveau projet :
cd helloworld
Exécutez ensuite le serveur de développement avec :
python manage.py runserver
Vous devez obtenir un résultat incluant :
Starting development server at http://127.0.0.1:8000/
L’application est fonctionnelle et s’exécute de façon fluide. Maintenant, allez dans votre navigateur web et accédez à http://127.0.0.1:8000.
Vous devez ensuite voir la page d’accueil par défaut de Django :
Ce serveur de développement intégré est idéal pour les tests locaux. Lorsque vous êtes prêt à passer en production, il convient de passer à une solution plus robuste, telle que Gunicorn ou uWSGI.
Créer une application Django dans PyCharm
Si vous n’avez pas encore utilisé PyCharm pour le développement Django, nous vous conseillons vivement de l’essayer. PyCharm prend en charge directement Django, ce qui facilite la gestion de votre structure de projet, l’exécution du serveur de développement et la manipulation des templates, modèles et vues Django, le tout depuis un IDE puissant conçu pour Python.
Créer une application Django dans PyCharm est simple :
- Créez ou ouvrez un projet Django : PyCharm peut détecter
manage.pyet appliquer automatiquement des paramètres propres à Django.
- Activer la prise en charge de Django : dans les paramètres du projet, spécifiez le chemin de votre fichier
manage.pyet la racine de Django.
- Créer une application Django : faites un clic droit sur votre projet, sélectionnez New | Django App et nommez votre application.
- Exécuter et tester : utilisez le terminal intégré de PyCharm ou les configurations d’exécution pour lancer le serveur de développement et tester votre application dans le navigateur.
Vous bénéficiez également de fonctionnalités telles que la saisie semi-automatique intelligente, la mise en évidence des éléments de syntaxe, la vérification des erreurs et la prise en charge des templates, le tout étant optimisé pour le développement Django.
Passer à l’étape supérieure avec Django
Si vous vous sentez prêt(e) à créer votre propre projet, nos articles de blog et tutoriels constituent un excellent point de départ. Que vous débutiez ou cherchiez à approfondir vos compétences, vous trouverez toutes sortes de ressources pour vous accompagner :
- Créer une application Django dans PyCharm : explique étape par étape comment créer une application Django dans PyCharm, complète avec des templates, des modèles et l’intégration de l’API. Vous pouvez également voir cela en action dans notre tutoriel YouTube.
- Comment apprendre Django (en anglais) : une véritable feuille de route pour les débutants, avec des tutoriels sélectionnés et des conseils pour vous aider à maîtriser Django rapidement.
- Guide Django de JetBrains : conseils et contenu de développement conçus autour de Django.
- Ressources d’apprentissage de Django (en anglais) : notre sélection d’articles de blog, de vidéos et de tutoriels.
- Idées de projets Django (en anglais) : explorez des idées de projets pour renforcer vos compétences et appliquer ce que vous avez appris de façon constructive.
- Comment utiliser les vues matérialisées dans Django (en anglais) : découvrez comment optimiser vos requêtes avec des vues matérialisées et les intégrer dans vos modèles Django.
- Créer des applications Django sur Google Cloud avec PyCharm et Cloud Code (en anglais) : déployez vos applications Django en utilisant Kubernetes et Cloud Code avec ce guide de déploiement cloud pratique.
- Où en est Django (en anglais) : fait le point sur la croissance de Django et son niveau d’adoption dans la communauté des développeurs. Cette vidéo sur YouTube explore également les dernières tendances.
Pour aller plus loin, consultez la documentation Django officielle pour accéder à des guides détaillés et des références d’API, ainsi que pour rejoindre la communauté Django.
Télécharger PyCharm – Prise en charge intégrale de Django
Commencez à utiliser Django de la meilleure façon possible en utilisant PyCharm, un IDE qui assure directement la prise en charge intégrale de Django.
PyCharm vous permet de développer plus rapidement grâce à une fonction d’assistance propre à Django, la navigation et la refactorisation à l’échelle du projet, ainsi qu’une prise en charge complète des templates Django. Vous pouvez vous connecter à votre base de données en un clic et travailler sur TypeScript, JavaScript et les frameworks frontend. PyCharm prend également d’emblée en charge Flask et FastAPI.
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Auteur de l’article original en anglais :
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