Django is an extremely popular and fully featured server-side web framework, written in Python. The module shows you why Django is one of the most popular web server frameworks, how to set up a development environment, and how to start using it to create your own web applications.

Prerequisites

Before starting this module you don"t need to have any knowledge of Django. Ideally, you would need to understand what server-side web programming and web frameworks are by reading the topics in our Server-side website programming first steps module.

A general knowledge of programming concepts and Python is recommended, but is not essential to understanding the core concepts.

Note : Python is one of the easiest programming languages for novices to read and understand. That said, if you want to understand this module better, there are numerous free books and tutorials available on the Internet to help you out. (new programmers might want to check out the Python for Non Programmers page on the python.org wiki).

Guides

Django introduction In this first Django article we answer the question "What is Django?" and give you an overview of what makes this web framework special. We"ll outline the main features, including some advanced functionality that we won"t have time to cover in detail in this module. We"ll also show you some of the main building blocks of a Django application, to give you an idea of what it can do before you set it up and start playing. Setting up a Django development environment Now that you know what Django is for, we"ll show you how to setup and test a Django development environment on Windows, Linux (Ubuntu), and Mac OS X - whatever common operating system you are using, this article should give you what you need to be able to start developing Django apps. Django Tutorial: The Local Library website The first article in our practical tutorial series explains what you"ll learn, and provides an overview of the "local library" - an example website we"ll be working through and evolving in subsequent articles. Django Tutorial Part 2: Creating a skeleton website This article shows how you can create a "skeleton" website project as a basis, which you can then go on to populate with site-specific settings, urls, models, views, and templates. Django Tutorial Part 3: Using models This article shows how to define models for the LocalLibrary website - models represent the data structures we want to store our app"s data in, and also allow Django to store data in a database for us (and modify it later on). It explains what a model is, how it is declared, and some of the main field types. It also briefly shows a few of the main ways you can access model data. Django Tutorial Part 4: Django admin site Now that we"ve created models for the LocalLibrary website, we"ll use the Django Admin site to add some "real" book data. First we"ll show you how to register the models with the admin site, then we"ll show you how to login and create some data. At the end we show some ways in which you can further improve the presentation of the admin site. Django Tutorial Part 5: Creating our home page We"re now ready to add the code to display our first full page - a home page for the LocalLibrary that shows how many records we have of each model type and provides sidebar navigation links to our other pages. Along the way we"ll gain practical experience in writing basic URL maps and views, getting records from the database, and using templates. Django Tutorial Part 6: Generic list and detail views This tutorial extends our LocalLibrary website, adding list and detail pages for books and authors. Here we"ll learn about generic class-based views, and show how they can reduce the amount of code you have to write for common use cases. We"ll also go into URL handling in greater detail, showing how to perform basic pattern matching. Django Tutorial Part 7: Sessions framework This tutorial extends our LocalLibrary website, adding a session-based visit-counter to the home page. This is a relatively simple example, but it does show how you can use the session framework to provide persistent behaviour for anonymous users in your own sites. Django Tutorial Part 8: User authentication and permissions In this tutorial we"ll show you how to allow users to login to your site with their own accounts, and how to control what they can do and see based on whether or not they are logged in and their permissions . As part of this demonstration we"ll extend the LocalLibrary website, adding login and logout pages, and user- and staff-specific pages for viewing books that have been borrowed. Django Tutorial Part 9: Working with forms In this tutorial we"ll show you how to work with HTML Forms in Django, and in particular the easiest way to write forms to create, update, and delete model instances. As part of this demonstration we"ll extend the LocalLibrary website so that librarians can renew books, and create, update, and delete authors using our own forms (rather than using the admin application). Django Tutorial Part 10: Testing a Django web application As websites grow they become harder to test manually - not only is there more to test, but, as the interactions between components become more complex, a small change in one area can require many additional tests to verify its impact on other areas. One way to mitigate these problems is to write automated tests, which can easily and reliably be run every time you make a change. This tutorial shows how to automate unit testing of your website using Django"s test framework. Django Tutorial Part 11: Deploying Django to production Now you"ve created (and tested) an awesome LocalLibrary website, you"re going to want to install it on a public web server so that it can be accessed by library staff and members over the Internet. This article provides an overview of how you might go about finding a host to deploy your website, and what you need to do in order to get your site ready for production. Django web application security Protecting user data is an essential part of any website design. We previously explained some of the more common security threats in the article - this article provides a practical demonstration of how Django"s in-built protections handle such threats.

Assessments

The following assessment will test your understanding of how to create a website using Django, as described in the guides listed above.

DIY Django mini blog In this assessment you"ll use some of the knowledge you"ve learned from this module to create your own blog.

Данная статья посвящена трем важным в разработке приложений понятиям: Python, а также веб-серверам и наиболее важным их отличиям.

Эта довольно длинная статья может показаться слишком утомительной для тех, кто ищет краткое руководство или хочет быстро получить ответы на свои вопросы. К сожалению, в отличие большинства действий и задач в Python, когда речь идет о выборе сервера производства для развертывания приложения, единственно верного или хотя бы предпочтительного способа сделать это нет.

Тем не менее, это не так страшно. Данная статья подробно описывает различные веб-серверы, их функции и обработку приложений на основе Python. Это поможет принять решение, какой из серверов больше отвечает требованиям того или иного проекта.

Python Web Server Gateway Interface v1.0 (WSGI)

На сегодняшний день количество взаимозаменяемых веб-серверов (или модулей для серверов), специально разработанных или адаптированных для размещения веб-приложений Python, постоянно растет. Но так было не всегда. Ранее разработчики не имели возможности легко сменить веб-сервер при необходимости, и каждый переход с одного сервера на другой означал новые зависимости и ограничения. Также это касалось фреймворков для разработки приложений. Это было связано с отсутствием общепринятых технических характеристик интерфейса (т.е., общей основы, которую будут использовать для соединения похожие фреймворки и веб-серверы, что обеспечивает взаимозаменяемость компонентов с минимальными изменениями кода).

Появление стандарта

В начале этого века были приложены все усилия, чтобы, наконец, представить публике Python Enhancement Proposal (PEP) 333.

Из PEP (Python Enhancement Proposal) 333:

This document specifies a proposed standard
interface between web servers and Python web
applications or frameworks, to promote web
application portability across a variety of
web servers.

Как говорится в РЕР, этот новый стандарт обеспечивает переносимость между веб-серверами и веб-приложениями Python. Мощные функции данного стандарта и его широкое внедрение по сравнению с предыдущими серьезно повлияли на развитие серверов: на сегодняшний день существует много (возможно, даже слишком много) веб-серверов, готовых сделать всю работу самостоятельно.

Сравнение

В данном разделе, посвященном сравнению веб-серверов для приложений Python, речь пойдет о некоторых популярных доступных серверах. Цель данного раздела – дать читателю четкое представление о серверах и помочь подобрать соответствующий требованиям приложения сервер. В связи с огромным количеством веб-серверов, которое невозможно охватить в рамках одной статьи, далее будут описаны только «выдающиеся» серверы (т.е., наиболее популярные, наиболее надежные, или же обладающие более мощными функциями по сравнению с остальными машинами).

Примечание: рекомендуется относиться с осторожностью к предвзятым и обманчивым тестам, не стремящимся отразить условия реальной среды производства. К сожалению, подобные статьи не помогут в выборе веб-сервера для производства, а, напротив, только собьют с толку. Также рекомендуется оценить и понять свои собственные потребности, а затем попробовать различные варианты серверов.

Веб-серверы (в алфавитном порядке)

CherryPy WSGI -сервер

Что это такое?

На самом деле, CherryPy – это фреймворк. Тем не менее, он полностью автономен (то есть, может работать сам по себе, в том числе на стадии производства, и не требует дополнительного программного обеспечения). Это осуществляется благодаря собственному веб-серверу WSGI, совместимому с HTTP/1.1. Проект CherryPy описывает его как «готовый к производству высокоскоростной общий HTTP-сервер». Поскольку это WSGI-сервер, он может обслуживать любое другое приложение Python WSGI, не привязываясь к фреймворку для разработки приложений CherryPy.

Он компактен и прост.
Он может обслуживать любые веб-приложения Python, работающие на WSGI.
Он может обрабатывать статические файлы, а также обслуживать файлы и папки.
Поставляется с поддержкой SSL.
Это легко адаптируемая, надежная и простая в использовании альтернатива Python.

Gunicorn

Что это такое?

Gunicorn – автономный веб-сервер с обширной функциональностью, предоставленной в удобном виде. Он использует pre-fork модель (это значит, что что главный процесс управляет инициированными рабочими процессами различного типа, которые затем обрабатывают запросы). И все это можно настроить и адаптировать относительно потребностей проекта и разнообразных сценариев производства.

Почему нужно рассмотреть возможность его использования?

Он поддерживает WSGI и может быть использован с любым приложением и фреймворком Python на основе WSGI.
Это также полноценная замена Paster (например, Pyramid), сервера разработки Django, web2py, и так далее.
Предлагает широкий выбор различных типов «исполнителей»/конфигураций и автоматическое управление рабочими процессами.
Поддерживает HTTP/1.0 и HTTP/1.1 с помощью синхронных и асинхронных исполнителей.
Поставляется с поддержкой SSL
Расширяется с помощью специальных точек входа.
Интуитивно понятен, имеет четкую архитектуру.

Tornado (HTTP- сервер)

Что это такое?

Tornado – это фреймворк для разработки приложений и сетевая библиотека, созданная для обработки асинхронных операций, что позволяет таким серверам поддерживать большое множество открытых соединений. Поставляется с сервером WSGI, который могут использовать для запуска другие приложения и фреймворки WSGI Python.

Почему нужно рассмотреть возможность его использования?

Необходим при работе с фреймворком Tornado;
Удобен для приложений, которым нужен асинхронный режим работы.

Хотя, в таких случаях можно также использовать Gunicorn с асинхронными исполнителями Tornado.

Twisted Web

Что это такое?

Twisted Web – это веб-сервер, который поставляется с сетевой библиотекой Twisted. Тогда как сама библиотека Twisted является «событийно-управляемым сетевым механизмом», сервер Twisted Web работает на WSGI, следовательно, может содержать другие веб-приложения Python.

Почему нужно рассмотреть возможность его использования?

Это простой в использовании, надежный и зрелый продукт.
Может запускать приложения WSGI Python.
Может использоваться как фреймворк веб-сервера Python, что позволяет запрограммировать его на обслуживание пользовательского HTTP.
Простое и быстрое создание прототипа с помощью Python Scrips (.rpy), что выполняется по запросам HTTP.
Обладает возможностями прокси и инвертированного прокси-сервера.
Поддерживает Virtual Hosts.
Обслуживает Perl, PHP и т.п. через программный интерфейс приложения twisted.web.twcgi.

uWSGI

Что это такое?

Несмотря на очень запутанное соглашение об именах, сам uWSGI является обширным проектом, который состоит из большого количества компонентов, которые предоставляют полный набор программного обеспечения для построения хостинговых услуг. Один из этих компонентов, сервер uWSGI, запускает приложения Python WSGI. Он может использовать различные протоколы, в том числе и собственный протокол uwsgi, идентичный SCGI. Поскольку автономные HTTP-серверы по сравнению с серверами приложений более популярны, веб-серверы NGINX и Cherokee разработаны как модульные, что позволяет uWSGI использовать собственный протокол с высокой производительностью и обеспечивает прямой контроль над процессами.

Почему нужно рассмотреть возможность его использования?

Поставляется с адаптером WSGI и полностью поддерживает приложения Python на WSGI.
Связан с libpython. Он загружает код приложения при запуске и действует как интерпретатор Python, а также анализирует входящие запросы и вызывает Python.
Поставляется с прямой поддержкой популярного веб-сервера NGINX (а также Cherokee и Lighttpd).
Написан на языке C.
Различные компоненты могут сделать гораздо больше, чем просто запуск приложения, что может быть полезно для расширения функций.
В настоящее время (по состоянию на конец 2013 года), uWSGI активно развивается, регулярно появляются новые версии.
Имеет различные механизмы для запуска приложений (асинхронного и синхронного).
Невысокое потребление памяти при запуске.

Waitress WSGI-сервер

Что это такое?

Waitress – это сервер Python WSGI. На первый взгляд может показаться, что он не обладает существенными отличиями, однако его философия разработки отделяет его от остальных серверов. Его целью является упрощение процессов разработки и производства, достаточно сложных на серверах Python. Для этого Waitress нейтрализует конфликты, вызванные различиями платформ (например, Unix vs. Windows), интерпретаторов (CPython vs. PyPy) и версий Python (версия 2 vs 3).

Почему нужно рассмотреть возможность его использования?

Это очень простой, минималистский сервер Python.
Поддерживает HTTP/1.0 and HTTP/1.1 (Keep-Alive).
Поставляется готовым к развертыванию производства с широким спектром поддержки платформы.
В отличие от CherryPy, он по своей сути независим от фреймворка.
Запускается на Windows и Unix, работает с интерпретаторами CPython и PyPy (только на Unix).
Поддерживает версии Python 2 и 3.

Модули для автономных серверов

mod _ python с адаптером WSGI (Apache ) (встраивание Python )

Простыми словами, mod_python – это модуль Apache, который встраивает Python непосредственно в сервер. Хотя использовать его не всегда рекомендуется, он может запускать приложения WSGI на Apache с помощью оболочек.

Пускай это прозвучит немного пафосно, но мы живём в золотой век веб-разработки. Веб-технологии никогда не были такими изысканными и гибкими, как сегодня. Если вы хотите создать качественный веб-сайт или веб-приложение, вы без труда найдёте массу инструментов для реализации любых своих задумок. И один из них - Python.

Вопреки распространенному мнению, Python полезен не только для обработки данных и скриптов. Посмотрите на рейтинг портала HotFrameworks.com , и вы увидите, что пятый по популярности веб-фреймворк создан для работы с Python.

Python и веб-разработка

При разработке веб-приложения Python в основном используется для обработки бэк-энд и маршрутизации, где в роли конкурентов у него PHP и Ruby. Веб-страницы все равно необходимо отображать с использованием HTML и CSS, а функциональная часть фронтэнда по-прежнему выполняется на JavaScript. Если вам интересен этот язык, то рекомендуем начать его изучения с бесплатного .

В зависимости от того, какой фреймворк Python вы используете, взаимодействия могут существенно упрощаться. Например, Django имеет систему шаблонов для написания специальных HTML-файлов, которые могут вставлять код Python и взаимодействовать с данными из бэк-энда.

Такой тип взаимодействия называется full-stack фреймворком. С его помощью вы можете работать с системами, обрабатывающими HTTP-запросы, хранилищами баз данных, шаблонами веб-страниц, запросами маршрутизации и т. д. С другой стороны, есть и не full-stack фреймворки, которые также называют микрофреймворками, которые обрабатывают только базовую логику. А для сторонних работ они должны быть объединены со сторонними базами данных, шаблонизаторами и т. д.

В общем, full-stack фреймворки имеют более крутые кривые обучения и заставляют вас принимать множество решений относительно структуры, но предоставляют все, что вам нужно. Микрофреймворки могут быть изучены в кратчайшие сроки и являются более гибкими, но вам, скорее всего, каждый раз придётся изобретать велосипед.

Python против других языков

Если вы следите за текстами в нашем блоге, то уже имеете представление о популярных , например, React или Angular. Они стремительно развиваются, особенно среди новичков. Многие думают: «Если мне нужен JavaScript для внешнего интерфейса, почему бы не использовать JavaScript для back-end?» И это действительно имеет смысл. А взгляните на PHP - он существует уже много десятилетий, его окружает большое количество документации, он востребован. Тоже вполне себе логичный вариант для back-end.

Большинство актуальных задач веба вы можете решить с использованием любого языка. Единственное, что действительно важно - это то, насколько удобно вам лично его использовать. Если язык вам не подходит, вы просто изучите другой и продолжите своё дело.

Но отказаться от Python вам будет очень непросто, ведь для любви к нему есть минимум .

Python и фреймворки

Чтобы заняться веб-разработкой с использованием Python, вам следует серьезно рассмотреть возможность использования одного из следующих фреймворков. Каждый из них по-своему хорош, проверен временем и тысячами программистов. Поэтому будьте уверены, что существенных проблем с официальной поддержкой, сообществами или документацией не возникнет.

Django - пожалуй, самый известный и популярный фреймворк для веб-разработки с использованием Python. Он поставляется с десятками встроенных модулей, прекрасно собранных и безупречно взаимодействующих друг с другом. Сначала вам потребуется немного времени, чтобы понять алгоритм создания веб-приложений, освоить внутренние структуры на Django. Но как только вы поймёте что к чему, быстрая разработка не станет проблемой. И да, если вы хотите работать веб-разработчиком на Python, знание Django - часто единственный путь.

Главный плюс Django - с его помощью ваше приложение очень хорошо масштабируется. По мере того, как в процессе разработки оно будет становится все больше и больше, с Django вам будет куда проще поддерживать организованность, чем с любым другим Python-фреймворком. Кстати, Django - фреймворк с открытым исходным кодом, со всеми вытекающими.

Flask - микрофреймворк, в некотором роде являющийся полном противоположностью Django. Он будет прост и понятен новичку, но обеспечит лишь базовый уровень возможностей, в то время как основную функциональность на себя должны будут взять сторонние интегрированные компоненты. Соответственно полного погружения в предмет Flask вам не подарит, лишь общее представление.

То есть если вы знаете, как и что вам необходимо использовать для реализации задумки, то Flask может стать тем минимальным клеем, что соберёт все воедино. Но если у вас нет ни опыта работы, ни понимания того, как должно функционировать будущее приложение, то Flask - далеко не лучший выбор.

Pyramid - это некий компромиссе между Django и Flask. Данный фреймворк не так функционален, как Django, и не так упрям, как Flask, но прост, удобен и вполне достаточен для организации большинства веб-приложений. Здесь есть большая библиотека официальных и неофициальных плагинов, с помощью которых вы сможете реализовать все задумки для вашего проекта.

Dash - библиотека пользовательского интерфейса для создания аналитических веб-приложений. Она будет полезна для тех, кто использует Python для анализа и исследования данных, визуализации, моделирования и отчётности.

Dash значительно упрощает создание GUI (графических пользовательских интерфейсов) для анализа данных. Вот пример приложения на Dash из 43 строк кода, который связывает выпадающее меню с графиком D3.js. Когда пользователь выбирает значение в выпадающем списке, код динамически экспортирует данные из Google Finance в Pandas DataFrame:

Код Dash является декларативным и реактивным, что упрощает создание сложных приложений, содержащих множество интерактивных элементов. Вот пример с 5 входными данными, 3 - выходными и с перекрёстной фильтрацией. Это приложение было написано на Python, и в нём всего лишь 160 строк кода:

Приложение на Dash с несколькими входными и выходными данным.

Для каждого элемента приложения можно задать собственные параметры размера, расположения, цвета и шрифта. Приложения на Dash создаются и публикуются в Сети, поэтому к ним можно применить всё, на что способен CSS. Ниже иллюстрируется пример тонко настраиваемого интерактивного приложения отчётности на Dash, выполненного в стиле отчёта финансовой организации Goldman Sachs.

Тонко настраиваемое приложение Dash, созданное в стиле отчёта финансовой организации Goldman Sachs.

Вам не нужно писать какой-либо код на JavaScript или HTML, когда ваше приложение на Dash запущено в веб-браузере. Dash предоставляет богатый набор интерактивных веб-компонентов.

Import dash_core_components as dcc dcc.Slider(value=4, min=-10, max=20, step=0.5, labels={-5: "-5 Degrees", 0: "0", 10: "10 Degrees"})

Пример простого ползунка на Dash

Dash предоставляет простой реактивный декоратор для привязки вашего кода анализа данных к пользовательскому интерфейсу Dash.

@dash_app.callback(Output("graph-id", "figure"), ) def your_data_analysis_function(new_slider_value): new_figure = your_compute_figure_function(new_slider_value) return new_figure

Когда изменяется входной элемент (например, при выборе элемента в выпадающем списке или при передвижении ползунка), декоратор Dash предоставляет вашему коду Python новое входное значение.

Ваша функция Python может выполнять различные действия с новым входным значением: может фильтровать объект DataFrame библиотеки Pandas, выполнять SQL-запрос, запускать симуляцию, выполнять вычисления или запускать тестирование. Dash рассчитывает, что ваша функция вернёт новое свойство для какого-нибудь элемента пользовательского интерфейса, будь то новый график, новая таблица или новый текст.

В качестве примера ниже представлено приложение на Dash, которое обновляет текстовый элемент при взаимодействии с графиком. Код приложения фильтрует данные в Pandas DataFrame на основе выбранной точки:

Приложение ниже отображает метаинформацию о лекарственных веществах при наведении курсора на точки в графике. Код приложения также добавляет строки в таблицу, когда появляются новые компоненты в выпадающем списке.

Благодаря этим двум разделениям между компонентами Python и реактивными функциональными декораторами, Dash разграничивает все технологии и протоколы, необходимые для создания интерактивного веб-приложения. Dash достаточно прост, чтобы привязать пользовательский интерфейс к коду Python за один вечер.

Архитектура

Flask и React.js

Приложения на Dash - веб-серверы, которые запускают Flask и связывают пакеты JSON через HTTP-запросы. Интерфейс Dash формирует компоненты, используя React.js.

Flask - великолепный фреймворк, который широко используется сообществом разработчиков Python во многих проектах. Основной экземпляр Flask и все его настраиваемые свойства доступны разработчикам приложений на Dash. Продвинутые разработчики могут расширить возможности приложений с помощью богатой коллекции плагинов Flask.

React.js также великолепен, например, мы переписали всю нашу веб-платформу и наш онлайн-редактор диаграмм с помощью React. Но есть кое-что, что действительно радует насчёт React - активный и талантливый состав сообщества разработчиков, который опубликовал тысячи высококачественных компонентов, начиная с выпадающих списков и слайдеров , заканчивая календарями и . И всё это публикуется с открытым исходным кодом!

Dash использует мощь Flask и React, подстраивая их под работу с Python для специалистов по анализу и обработке данных, которые могут не быть экспертами в области веб-разработки.

От React.js к компонентам Python

Компоненты Dash - это классы Python, которые кодируют свойства и значения конкретного компонента React и упорядочиваются как JSON. Dash предоставляет набор инструментов для лёгкой упаковки компонентов React в вид компонентов, которые могут быть использованы в Dash. Этот набор инструментов использует динамическое программирования для автоматического создания классов Python из аннотированного свойства React - propTypes . На выходе классы Python, которые представляют компоненты Dash, являются удобными для пользователя, так как они имеют автоматическую проверку аргументов, строк документации и прочее.

Вот пример динамически сгенерированной проверки ошибочного аргумента:

>>> import dash_core_components as dcc >>> dcc.Dropdown(valu=3) Ошибка: неизвестный ключевой аргумент `valu` Допустимые аргументы: id, className, disabled, multi, options, placeholder, value

Пример динамически создаваемых строк документации:

>>> help(dcc.Dropdown) class Dropdown(dash.development.base_component.Component) | Компонент выпадающего списка. | Компонент выпадающего списка служит для выбора одного или более | элементов. | значения и названия элементов выпадающего списка определяются в `options` | свойство и выбранный элемент(ы) определяются свойством `value`. | | используйте выпадающий список, только если у вас много вариантов выбора (больше 5), или | когда вы ограничены пространством. В противном случае вы можете использовать переключатели или чекбоксы, | Которые покажут сразу все элементы пользователю. | | Аргументы ключевых слов: | - id (строка; необязательный) | - className (строка; необязательный) | - disabled (логический тип; необязательный): если true, выбор блокируется | - multi (логический тип; необязательный): если true, пользователь может выбрать несколько значений | - options (список; необязательный) | - placeholder (строка; необязательный): серый текст по умолчанию, если ничего не выбрано | - value (строка | список; необязательный): значение поля ввода. Если `multi` false (по умолчанию), | то value - строка, соответствующая своим значениям, | указанным в свойстве `options`. Если `multi` - true, то | можно выбрать сразу несколько значений, а `value` - | массив элементов со значениями, соответствующими в свойстве | `options`. | | Доступные события: "change

Полный набор HTML-тегов (наподобие div , img , table) также обрабатывается с помощью React, а их классы Python доступны через библиотеку dash_html_component . Основной набор интерактивных компонентов, таких как Dropdown , Graph , Slider , будет поддерживаться командой Dash через dash_core_components . Обе библиотеки используют стандартный набор инструментальных средств React-to-Dash с открытым исходным кодом, который вы могли бы использовать при необходимости написания своей собственной библиотеки компонентов.

Ваше приложение автоматически не привязывается к библиотеке компонентов Dash. Библиотека компонентов импортируется отдельно от основной библиотеки Dash. С помощью набора инструментальных средств React-to-Dash можно легко записать или перенести компонент React.js в класс Python, который можно использовать в приложении Dash. На официальном сайте вы найдёте руководство по созданию собственных компонентов или можете попросить команду разработчиков Dash написать их для вас.

Многопользовательские приложения

Свойства приложения на Dash хранятся в интерфейсе (в браузере). Это позволяет использовать приложения, написанные с использованием Dash, в многопользовательском режиме: может быть открыто несколько независимых друг от друга сессий, в которых действия одних пользователей не будут влиять на данные других пользователей. Код приложения на Dash является функциональным: он может считывать значения из глобальных свойств Python, но не может вносить в них изменения. Этот функциональный подход можно легко обосновать и протестировать - это просто входные и выходные данные без каких-либо побочных эффектов или свойств.

CSS и стили

CSS и стили по умолчанию хранятся вне базовой библиотеки, чтобы сохранить принцип модульности и независимого управления версиями и чтобы подтолкнуть разработчиков Dash-приложений настраивать вид своих приложений. Команда Dash разместила руководство по основным стилям.

Визуализация данных

Библиотека Dash поставляется с компонентом Graph, который отвечает за отображение диаграмм с помощью Plotly.js. Библиотека Plotly.js отлично подходит к Dash (отличное дополнение), так как она декларативна и имеет открытый исходный код. Кроме того, она поддерживает полный спектр научных, финансовых и деловых диаграмм. Она создана на основе D3.js (для диаграмм типографического качества и экспорта векторных изображений) и WebGL (для высокопроизводительной визуализации).

В библиотеке Dash элемент Graph использует тот же синтаксис, что и библиотека Plotly.py с открытым исходным кодом, что даёт вам возможность легко переключаться между ними. Компонент Graph подключается к системе событий Plotly.js, позволяя авторам писать приложения, которые реагируют на наведение курсора, щелчки и выбор определённых точек на графиках Plotly.

Репозитории с открытым исходным кодом

документация и руководство по Dash;
Plotly.js -JavaScript- библиотека, используемая Dash.

Прототипирование

Dash - это новая библиотека в среде Python, однако концепции и идеи, на которых строится Dash, существуют в течение десятилетий на разных языках и в разных приложениях.

Если вы разбираетесь в Excel, значит, вам будет проще разобраться и в Dash. Ведь они оба используют «реактивную» модель программирования. В Excel ячейки с выходными данными обновляются автоматически при изменении параметров ячеек с входными данными. Любая ячейка может быть входной или выходной или и тем, и другим. В ячейках с входными данными нет информации о том, какие ячейки с выходными данными зависят от них, что упрощает добавление новых ячеек с выходными данными или позволяет связать несколько ячеек. Вот пример Excel-приложения:

Можно провести аналогию для Dash. Вместо ячеек у нас есть богатый спектр веб-компонентов, таких как ползунки, поля ввода, выпадающие списки и графики. Вместо написания сценария Excel или VBA мы пишем код Python. Ниже представлено то же самое приложение, но в этот раз оно написано на Dash:

App.layout = html.Div([ html.Label("Hours per Day"), dcc.Slider(id="hours", value=5, min=0, max=24, step=1), html.Label("Rate"), dcc.Input(id="rate", value=2, type="number"), html.Label("Amount per Day"), html.Div(id="amount"), html.Label("Amount per Week"), html.Div(id="amount-per-week") ]) @app.callback(Output("amount", "children"), ) def compute_amount(hours, rate): return float(hours) * float(rate) @app.callback(Output("amount-per-week", "children"), ) def compute_amount(amount): return float(amount) * 7

Некоторым разработчикам нравится этот пример, потому что Excel по-прежнему занимает доминирующее положение даже в технических вычислениях и в финансовой математике. Я не думаю, что доминирующее положение Excel - это технический вопрос. В конце концов, есть легионы программистов, которые изучили нюансы Excel, VBA и даже SQL.

Более того, таблицы Excel легче распространять, чем программы на Python, а ячейки Excel легче редактировать, чем аргументы командной строки.

Тем не менее, моделирование в Excel имеет известные ограничения: эти таблицы часто становятся слишком большими или уязвимыми, чтобы переводить их на производственный уровень, проводить экспертную оценку или тестировать и поддерживать. Вам ведь знаком случай со знаменитой опечаткой в 2013 году?

Надеемся, что Dash сделает использование Python в проектах по обработке данных проще. Благодаря одним и тем же функциональным и реактивным принципам, можно так же легко написать приложение на Dash, как написать аналитическую таблицу. Это, безусловно, более мощный и презентабельный инструмент.

Фреймворк Shiny

Если вы программируете на R, вам повезло. Shiny - это реактивный фреймворк для создания веб-приложений на чистом R, и это отлично! Вы даже можете создавать интерактивные графики с библиотекой Shiny или Plotly для R . Dash и Shiny похожи, но Dash не стремится быть копией Shiny, так как философии Python и R достаточно различаются, что приводит к необходимости использования разного синтаксиса.

Интерактивное веб-приложение, созданное с помощью Shiny на языке R.

Структурирование данных с MATLAB

Если вы программируете на MATLAB, то вам, возможно, знакома GUIDE - библиотека пользовательского интерфейса для MATLAB. Компания Mathworks была одной из новаторов в области технических вычислений. GUIDE была написана в далёком 2004 году.

Приложение, созданное с помощью библиотеки GUIDE на MATLAB.

Если ваши данные структурированы в базе данных, вы могли бы использовать Tableau или любой другой BI-инструмент. Tableau - восхитительный инструмент. Компания установила новый вектор развития в своей отрасли, согласно которому, у конечного пользователя должна быть автономия, чтобы он мог иметь возможность исследовать данные внутри своей организации. Компания также помогла сделать популярнее концепции детализации данных и перекрёстной фильтрации.

Перекрёстная фильтрация в Tableau.

Dash также служит дополнением к BI-инструментам, наподобие вышеупомянутых. Они отлично подходят для структурирования данных. Но когда дело доходит до преобразования данных и аналитики, превзойти размах и гибкость языков программирования и сообществ, вроде Python, становится труднее. Dash абстрагируется от множества сложностей в создании пользовательских интерфейсов, позволяя вам сделать это красиво для вашей аналитической базы данных.

Виджеты Jupyter

Наконец, пришло время рассказать о виджетах Jupyter. Они обеспечивают действительно приятный фреймворк внутри интерфейса Notebook. Вы можете добавлять ползунки к вашим графикам в Jupyter Notebook.

Виджеты в Dash похожи на виджеты Jupyter. В Jupyter Notebooks есть возможность добавлять виджеты непосредственно рядом с кодом. В Dash элементы управления хранятся отдельно от вашего кода. Dash больше нацелена на приложения для распространения, чем на распространяемый код и документацию. Вы всегда можете смешивать и сопоставлять инструменты, создавая свои приложения на Dash в среде Jupyter Notebook.

Команде разработчиков Dash также очень нравится проект nteract , который действительно снижает порог вхождения в Python и Jupyter Notebook, позволяя упаковать Jupyter Notebook в виде настольного приложения.

Лицензирование и бизнес-модель с открытым исходным кодом

Стартап поддерживает библиотеки с открытым исходным кодом для Python, R и MATLAB, которые взаимодействуют с plotly.js. Компания также поддерживает веб-приложение для создания диаграмм и подключения их к базам данных (стыковочные библиотеки также распространяются с открытым исходным кодом).

Если вы используете локальную версию с открытым исходным кодом, в таком случае ограничений нет. Вы можете управлять развёртыванием Dash-приложений самостоятельно через платформы вроде Heroku или Digital Ocean.

Если вы ищите вдохновение для создания своих пользовательских интерфейсов в области технических вычислений, рекомендуем прочитать статью Брета Виктора

Вам также может понравиться проект Explorable Explanations , который специализируется на интерактивном обучении.

Проще всего создать динамические страницы на Python при помощи CGI-скриптов. CGI-скрипты - это исполняемые файлы, которые выполняются веб-сервером, когда в URL запрашивается соответствующий скрипт.

Сегодня я расскажу про то, как написать Hello world, как CGI-скрипт.

Настройка локального сервера

В Python уже есть встроенный CGI сервер, поэтому его настройка элементарна.

Для запуска из консоли (для любителей linux-систем). Запускать нужно из той папки, где мы хотим работать:

Python3 -m http.server --cgi

Для сидящих на Windows чуть проще будет запуск Python файла (заметьте, что он должен находиться в той же папке, в которой мы планируем работать! ):

from http.server import HTTPServer , CGIHTTPRequestHandler server_address = ("" , 8000 ) httpd = HTTPServer (server_address , CGIHTTPRequestHandler ) httpd . serve_forever ()

Теперь откройте браузер и в адресной строке наберите localhost:8000

Если у вас примерно такая же картина, значит, у вас все заработало!

Hello world

Теперь в той папке, где мы запустили сервер, создаём папку cgi-bin (у меня она уже создана).

В этой папке создаём скрипт hello.py со следующим содержимым:

#!/usr/bin/env python3 print ("Content-type: text/html" ) print () print ("

Hello world!

" )

Первая строка говорит о том, что это Python скрипт (CGI-скрипты можно не только на Python писать).

Вторая строка печатает заголовок. Он обозначает, что это будет html файл (бывает ещё css, javascript, pdf и куча других, и браузер различает их по заголовкам).

Третья строка (просто символ новой строки) отделяет заголовки от тела ответа.

Четвёртая печатает Hello world.

Теперь переходим на localhost:8000/cgi-bin/hello.py

И радуемся!

Если у вас не работает, проверьте, установлены ли права на выполнение.

Также в консоли запущенного сервера появляются сообщения об ошибках. Например, убрал скобочку и обновил страницу:

В следующей части мы рассмотрим обработку данных форм и cookies.