【第1回】Djangoで日記アプリを作ろう～環境構築編～

Django は、Web アプリケーション開発を支援してくれる、Python 製のフルスタックなフレームワークです。

【Django：公式サイト】
https://www.djangoproject.com/

認証機能や管理サイトなど、Web アプリケーションを作るのに必要な機能が、一通り揃っているのが特徴。

サードパーティ製の拡張機能も充実していて、追加のアプリケーションやミドルウェアという形で、リッチな機能を簡単に導入できます。

さらに、開発効率の高い Python を採用しているので、高速なアプリケーション開発も期待できます。

本連載では、「日記アプリ」を作成しながら、Django の使い方を学んでいきましょう！

Djangoのアーキテクチャ

まず初めに、Django アプリケーションのアーキテクチャ全体像と、その中で特に重要な「MVT」という考え方を学びます。

アーキテクチャの全体像

Djnago に限らず、アプリケーションの基本的な役目は、

1. クライアント（Web ブラウザなど）からのリクエストを受け取る
2. リクエストより「何かしらの処理」を施し、レスポンスを作成する

ことです。

その役目を果たすアーキテクチャ（設計）には、色々なものがあります。

その中でも Django では、以下のような仕組みを採用しているのです。

リクエスト受信（図の①）から、レスポンス送信（図の⑦）までの流れを掴むために、重要なコンポーネントだけを厳選しています。

では早速、図の①から⑦までの流れを、追っていきましょう！

1. ① クライアントの HTTP リクエストは、Web サーバーなどを介し URL ディスパッチャへ
2. ② URL とそれに対応する処理の一覧表が「URLConf」
3. ③ 実際の処理内容が記述されたプログラムが「View」
4. ④ View は、Model と呼ばれるデータを取得
5. ⑤ Template と呼ばれる HTML ファイルを取得
6. ⑥ レスポンスは、URL ディスパッチャに渡される
7. ⑦  ミドルウェアや Web サーバーを介してクライアントに返却

①の URL ディスパッチャでは、 リクエストが示す URL に対応した「処理」を探します。

④⑤を取得後は、Template に埋め込み、View はテンプレートを含むレスポンスを作成していきます。

具体的に例えると…

さて、簡単な具体例で、先ほどの流れをもう一度辿ってみます。

例えば、「マイページが見たい（例：http://~~~/mypage）」という、リクエストを受信したとします。

URL ディスパッチャは、まずそのマイページの URL に対応する、View を呼び出します。

その後、ユーザー情報を意味する Model から、ユーザーネームや性別などのデータを取得。

そのデータを、Template に埋め込んで、マイページ HTML ファイルを含んだレスポンスを返却します。

なんとなくでも、流れが掴めれば OK です。

MVT

Djnago のアーキテクチャの中で、特に重要なのが「Model・View・Template」という、3つのコンポーネントです。

1. 「Model」は、データの定義をする役目があり、データベースと密接に関わります。
2. 「View」は、リクエストに対応する処理の内容を記述します。
3. 「Template」の実体は「変数を含んだ HTML ファイル」です。

「Model・View・Template」という、上記3つのコンポーネントに基づいて開発をしていくことから、Django は「MVT アーキテクチャ」と呼ばれます。

実際の開発では MVT に加えて、「URL Conf」の記述が必要です。

さらに、入力フォームの作成が必要な場面では、「Form」という別の概念も登場します。

MVT と URL Conf、そして時々 Form …。

基本的には、上記5つのコンポーネントを実装するという意識を持てば、Django の開発はスムーズに進むでしょう。

日記アプリの開発を始めよう！

では、Django のアーキテクチャが理解できたところで、いよいよ日記アプリの開発に取り掛かっていきます。

今回は、環境構築をメインに行っていきましょう！

仮想環境の作成とDjangoのインストール

まずは、作業用ディレクトリとして、「djangotutorial」を作成します。

作業用ディレクトリを作成する場所は、任意で OK です。

1# 作業用ディレクトリの作成
2mkdir djangotutorial
3
4# 作業用ディレクトリへ移動
5cd djangotutorial

続いて、仮想環境を作成し、Django のパッケージを pip 経由でインストールしていきましょう。

1# 仮想環境の作成（仮想環境作成に必要なプログラムは.djangoenvディレクトリに格納）
2python3 -m venv .djangoenv
3
4# 仮想環境の起動
5source .djangoenv/bin/activate
6
7# Django（ver. 3.1.2）のインストール
8pip install django==3.1.2

pip show Django を実行すると、インストールした Django パッケージの情報が、以下のような具合で確認できます。

1Name: Django
2Version: 3.1.2
3Summary: A high-level Python Web framework that encourages rapid development and clean, pragmatic design.
4Home-page: https://www.djangoproject.com/
5Author: Django Software Foundation
6Author-email: foundation@djangoproject.com
7License: BSD-3-Clause
8...（省略）...

プロジェクトの作成

Django で Web アプリを作成する場合には、まず「プロジェクト」と呼ばれるディレクトリを作成しましょう。

そのプロジェクトの中に、なるべくまとまった機能がある「アプリケーション」を、たくさん詰め込みます。

このように、一つの大きな Web アプリケーション（＝プロジェクト）を作るというのが、Djnago のスタンスとなっているわけですね！

例えば、「日記の投稿や編集に関するアプリケーション」「ユーザー登録に関するアプリケーション」というように、機能単位でアプリを分割します。

では早速、プロジェクトとなるディレクトリを作成していきましょう！

まずは、日記アプリを作成するので、「mydiaryproject」という名前のディレクトリを作成します。

1# プロジェクト用ディレクトリの作成
2mkdir mydiaryproject
3
4# プロジェクト用ディレクトリへ移動
5cd mydiaryproject

続いて、mydiaryproject に、Djnago プロジェクトに必要な構成ファイルを作成します。

以下のコマンドを実行しましょう。

1# プロジェクトの作成
2django-admin startproject config .

実行すると、mydiaryproject ディレクトリの中に、ファイルやディレクトリが新規に作成されたかと思います。

「django-admin startproject config .」って？

ここで、 django-admin startproject config . コマンドの意味を概説しておきます。

django-admin は、一つのプロジェクトのみを操作する状況では、後ほど出てくる manage.py を利用することが多く、プロジェクト作成時以外で使う機会は滅多にありません。

また config といったように、指定した名前のディレクトリが自動で作成され、その中にプロジェクトに関する設定ファイルなどが格納されます。

ここでは、「config」としておくのが無難でしょう。

プロジェクトの中身を確認してみよう

現在プロジェクトの中は、以下のような構造となっています。

1.
2└── mydiaryproject
3    ├── config
4    │   ├── __init__.py
5    │   ├── settings.py
6    │   ├── urls.py
7    │   └── wsgi.py
8    └── manage.py

config ディレクトリは、Python パッケージとして扱われます。

このディレクトリには、Python パッケージであることを示す「__init__.py」をはじめ、様々なファイルが入っています。

上表の「urls.py」については、次回の「日記アプリのトップページを作成」で、詳しく説明します。

また、ローカル環境での開発時に、 WSGI を意識する必要はあまりありません。

サーバーへのデプロイといったリリース時に、考えていけばよいと思います。

Djangoプロジェクトを起動しよう

最後に、Django プロジェクトを起動してみましょう！

ちなみに Djnago には、簡易的な開発用 Web サーバーが付属しています。

なので、プロジェクトの動作を、ローカル環境で確認することができるのです。

早速、以下のコマンドを実行してみましょう。

1python3 manage.py runserver

ブラウザより、「http://127.0.0.1:8000/」にアクセスしてみてください。

以下のような画面が表示されれば、Django の起動が成功しています！

第2回へつづく！

今回の記事のポイントは、以下の3つです。

1. Djnago のアーキテクチャ
2. Djnago プロジェクトの作成コマンド
3. Django プロジェクトの起動コマンド

特に MVT は、本連載で幾度となく登場します。

「Model・View・Template」の役割は、確実に理解しておきましょう！

次回は、View とTemplate を実装して「日記アプリのトップ画面」を作成していきたいと思います。

では、次回もお楽しみに！

第2回はこちら！

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