Файл: РАЗРАБОТКА САЙТА КОНСАЛТИНГОВОЙ КОМПАНИИ В СФЕРЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОНИЙ ООО «Геоаналитика».pdf

Теперь, объекты делятся на модифицируемые (мутируемые) и неизменные. Мутируемые - те, которые могут изменить свое "внутреннее содержание", например, списки, словари, экземпляры классов. А неизменные - такие как числа, тьюплы, строки (да, строки тоже; можно переменной присвоить новую строку, полученную из старой, но саму старую строку модифицировать не получится).

Так вот, если мы пишем a = [2,5]; b = a; b[0] = 3, Python это интерпретирует так:

 дать объекту "список [2,5]" имя a ;

 дать этому объекту еще одно имя - b ;

 модифицировать нулевой элемент объекта.
Вот и получилась "псевдо" семантика указателей.

И последнее, что стоит сказать насчет этого: хотя нет возможности изменения структуры тьюпла, но содержащиеся в нем мутируемые компоненты по-прежнему доступны для модификации:

t = (1, 2, [7,5], 'string')

t[0] = 6 # так нельзя

del t[1] # тоже ошибка

t[2][1] = 0 # допустимо, теперь третья компонента - список [7,0]

t[3][0] = 'S' # ошибка: строки не мутируемы

5. Весьма оригинальным является то, как в Python группируются операторы. В Pascal для этого служат операторные скобки begin-end, в C, C++, Java - фигурные скобки {}, в Basic применяются закрывающие окончания конструкций языка (NEXT, WEND, END IF, END SUB). 
В языке Python все гораздо проще: выделение блока операторов осуществляется путем сдвига выделяемой группы на один или более пробелов или символов табуляции вправо относительно заголовка конструкции к которой и будет относиться данный блок. Например:

 if x > 0:

      print ‘ x > 0 ’

      x = x - 8

 else:

      print ‘ x <= 0 ’

      x = 0

Тем самым, хороший стиль записи программ, к которому призывают преподаватели языков Pascal, C++, Java и т.д., здесь приобретается с самого начала, поскольку, по-другому просто не получится.

1.2 Фраемворк Django

Что такое Django?

Django (/ˈdʒæŋɡoʊ/ джанго) — бесплатный и свободный фреймворк для веб-приложений, написанный на Python. Фреймворк — это набор компонентов, которые помогают разрабатывать веб-сайты быстро и просто.

Каждый раз при разработке веб-сайтов требуются похожие компоненты: способ аутентифицировать пользователей (вход, выход, регистрация), панель управления сайтом, формы, инструменты для загрузки файлов и т. д.

К счастью для нас, другие люди обратили внимание на возникновение однотипных проблем при веб-разработке, так что они объединились и создали фреймворки (Django и другие), которые предлагают нам готовые шаблоны для использования.

Фреймворки существуют, чтобы облегчить процесс разработки и позволить нам не изобретать колесо.

Зачем нам нужен фреймворк?

Чтобы понять, для чего же нам нужен Django, нам нужно ближе познакомиться с серверами. Во-первых, сервер должен узнать о том, что мы ждём от него веб-страницу.

Представь себе почтовый ящик (порт), который проверяется на наличие новых писем (запросов). Это делает веб-сервер. Когда письмо приходит, сервер читает его и отправляет ответ с веб-страничкой. Однако чтобы что-то отправить, нам надо это что-то иметь. И Django как раз и отвечает за создание контента, который будет отправлен в ответе.

Что происходит, когда кто-то запрашивает веб-сайт у твоего сервера?

Когда на сервер приходит запрос, он переадресуется Django, который пытается сообразить, что же конкретно от него просят. Для начала он берет адрес веб-страницы и пробует понять — что же нужно сделать. Эту часть процесса в Django выполняет urlresolver (адрес веб-сайта называется URL — Uniform Resource Locator — Единый указатель ресурсов, так что название urlresolver, resolver == определитель, имеет определенный смысл). Он не слишком умён, поэтому просто берет список шаблонов и пытается сопоставить их с URL. Django сверяет шаблоны сверху вниз и, если что-то совпадает, он переправляет запрос соответствующей функции (которая называется view).

Представь себе почтальона с письмом. Она идет вниз по улице и сверяет номера домов с адресом на письме. Если они совпадают, то она оставляет письмо. Так же работает и urlresolver!

Но самые интересные вещи происходят в функции view: мы, например, можем обращаться к базе данных за определенной информацией. Может быть пользователь попросил изменить какую-нибудь информацию? Как будто в письме написано: "Пожалуйста, поменяйте описание моей работы." Функция view может проверить, имеете ли вы разрешение делать это, а затем обновит описание работы и отправит обратно ответ: "Готово!". Затем функция view сгенерирует ответ, и Django сможет отправить его веб-браузеру пользователя.

В реальности все немного сложнее, однако тебе не обязательно знать все технические навороты прямо сейчас. Достаточно основной концепции.

Так что вместо погружения в пучины нюансов мы просто начнем работать с Django и познакомимся со всеми важными особенностями по мере продвижения!

• 1. Как устроено ВЕБ-приложение

Компьютеры, подключенные к сети называются клиентами и серверами. Упрощенная схема того, как они взаимодействуют, может выглядеть следующим образом:

• Клиенты являются обычными пользователями, подключенными к Интернету посредством устройств (например, компьютер подключен к Wi-Fi, или ваш телефон подключен к мобильной сети) и программного обеспечения, доступного на этих устройствах (как правило, браузер, например, Firefox или Chrome).
• Серверы - это компьютеры, которые хранят веб-страницы, сайты или приложения. Когда клиентское устройство пытается получить доступ к веб-странице, копия страницы загружается с сервера на клиентский компьютер для отображения в браузере пользователя.

ЧАСТЬ 2. Практическая часть

2.1 Выбор сервера БД

PostgreSQL не просто реляционная, а объектно-реляционная СУБД. Это даёт ему некоторые преимущества над другими SQL базами данных с открытым исходным кодом, такими как MySQL, MariaDB и Firebird.

Фундаментальная характеристика объектно-реляционной базы данных — это поддержка пользовательских объектов и их поведения, включая типы данных, функции, операции, домены и индексы. Это делает Постгрес невероятно гибким и надежным. Среди прочего, он умеет создавать, хранить и извлекать сложные структуры данных. В некоторых примерах ниже вы увидите вложенные и составные конструкции, которые не поддерживаются стандартными РСУБД.
 

2.1.1 Структуры и типы данных

Существует обширный список типов данных, которые поддерживает Постгрес. Кроме числовых, с плавающей точкой, текстовых, булевых и других ожидаемых типов данных (а также множества их вариаций), PostgreSQL может похвастаться поддержкой uuid, денежного, перечисляемого, геометрического, бинарного типов, сетевых адресов, битовых строк, текстового поиска, xml, json, массивов, композитных типов и диапазонов, а также некоторых внутренних типов для идентификации объектов и местоположения логов. Справедливости ради стоит сказать, что MySQL, MariaDB и Firebird тоже имеют некоторые из этих типов данных, но только Постгрес поддерживает их все.

Давайте рассмотрим подробнее некоторые из них:
 

Сетевые адреса

PostgreSQL обеспечивает хранение разных типов сетевых адресов. Тип данных CIDR (бесклассовая маршрутизация интернет домена, Classless Internet Domain Routing) следует соглашению для сетевых адресов IPv4 и IPv6. Вот несколько примеров:

• 192.168.100.128/25
• 10.1.2.3/32
• 2001:4f8:3:ba:2e0:81ff:fe22:d1f1/128
• ::ffff:1.2.3.0/128

Также для хранения сетевых адресов доступен тип данных INET, используемый для IPv4 и IPv6 хостов, где подсети являются необязательными. Тип данных MACADDR может использоваться для хранения MAC-адресов для идентификации оборудования, таких как 08-00-2b-01-02-03.

У MySQL и MariaDB тоже есть INET функции для конвертации сетевых адресов, но они не предоставляют типы данных для внутреннего хранения сетевых адресов. У Firebird тоже нет типов для хранения сетевых адресов.
 

Многомерные массивы

Поскольку Постгрес — это объектно-реляционная база данных, массивы значений могут храниться для большинства существующих типов данных. Сделать это можно путём добавления квадратных скобок к спецификации типа данных для столбца или с помощью выражения ARRAY. Размер массива может быть задан, но это необязательно. Давайте рассмотрим меню праздничного пикника для демонстрации использования массивов:
 

-- создаем таблицу, у которой значения являются массивами

CREATE TABLE holiday_picnic (

holiday varchar(50) -- строковое значение

sandwich text[], -- массив

side text[] [], -- многомерный массив

dessert text ARRAY, -- массив

beverage text ARRAY[4] -- массив из 4-х элементов

);

-- вставляем значения массивов в таблицу

INSERT INTO holiday_picnic VALUES

('Labor Day',

'{"roast beef","veggie","turkey"}',

'{

{"potato salad","green salad","macaroni salad"},

{"chips","crackers"}

}',

'{"fruit cocktail","berry pie","ice cream"}',

'{"soda","juice","beer","water"}'

);

MySQL, MariaDB, и Firebird так не умеют. Чтобы хранить такие массивы значений в традиционных реляционных базах данных, придется использовать обходной путь и создавать отдельную таблицу со строками для каждого из значений массива.
 

Геометрические данные

Геоданные быстро становятся основным требованием для многих приложений. PostgreSQL уже давно поддерживает множество геометрических типов данных, таких как точки, линии, круги и многоугольники. Один из этих типов – PATH, он состоит из множества последовательно расположенных точек и может быть открытым (начальная и конечная точки не связаны) или закрытым (начальная и конечная точки связаны). Давайте рассмотрим в качестве примера туристическую тропу. В данном случае туристическая тропа — это петля, поэтому начальная и конечная точки связаны, и, значит, мой путь является закрытым. Круглые скобки вокруг набора координат указывают на закрытый путь, а квадратные — на открытый.
 

-- создаем таблицу для хранения троп

CREATE TABLE trails (

trail_name varchar(250),

trail_path path

);

-- вставляем тропу в таблицу,

-- для которой маршрут определяется координатами в формате широта-долгота

INSERT INTO trails VALUES

('Dool Trail - Creeping Forest Trail Loop',

((37.172,-122.22261666667),

(37.171616666667,-122.22385),

(37.1735,-122.2236),

(37.175416666667,-122.223),

(37.1758,-122.22378333333),

(37.179466666667,-122.22866666667),

(37.18395,-122.22675),

(37.180783333333,-122.22466666667),

(37.176116666667,-122.2222),

(37.1753,-122.22293333333),

(37.173116666667,-122.22281666667)));

Расширение PostGIS для PostgreSQL дополняет существующие свойства геометрических данных вспомогательными пространственными типами, функциями, операторами и индексами. Оно обеспечивает поддержку местоположения и поддерживает как растровые, так и векторные данные. Оно также обеспечивает совместимость с множеством сторонних геопространственных инструментов (защищённых авторским правом и с открытым исходным кодом) для отображения, отрисовки и работы с данными.

Заметьте, что в MySQL 5.7.8 и в MariaDB, начиная с версии 5.3.3, были добавлены расширения типов данных для поддержки стандарта географической информации OpenGIS. Эта версия MySQL и последующие версии MariaDB предлагают хранение типов данных, аналогичное штатным геоданным Постгреса. Тем не менее, в MySQL и MariaDB значения данных сначала должны быть сконвертированы в геометрический формат простыми командами перед тем, как будут вставлены в таблицу. Firebird на данный момент не поддерживает геометрические типы данных.
 

Поддержка JSON

Поддержка JSON в PostgreSQL позволяет вам перейти к хранению schema-less данных в SQL базе данных. Это может быть полезно, когда структура данных требует определённой гибкости: например, если в процессе разработки структура всё ещё меняется или неизвестно, какие поля будет содержать объект данных.

Тип данных JSON обеспечивает проверку корректности JSON, который позволяет использовать специализированные JSON операторы и функции, встроенные в Постгрес для выполнения запросов и манипулирования данными. Также доступен тип JSONB — двоичная разновидность формата JSON, у которой пробелы удаляются, сортировка объектов не сохраняется, вместо этого они хранятся наиболее оптимальным образом, и сохраняется только последнее значение для ключей-дубликатов. JSONB обычно является предпочтительным форматом, поскольку требует меньше места для объектов, может быть проиндексирован и обрабатывается быстрее, так как не требует повторного синтаксического анализа. 

В MySQL 5.7.8 и MariaDB 10.0.1 была добавлена поддержка встроенных объектов JSON. Но, хотя существует множество функций и операторов для JSON, которые теперь доступны в этих базах данных, они не индексируются так, как JSONB в PostgreSQL. Firebird пока что не присоединился к тренду и поддерживает объекты JSON только в виде текста.