Python全栈开发入门教程：语法与实践 | 全栈开发指南

什么是Python全栈开发？

Python全栈开发指使用Python技术栈完成Web应用前端、后端和数据库所有层面的开发工作。全栈开发者能够独立完成从用户界面到服务器逻辑再到数据存储的完整开发流程。

前端技术

HTML/CSS/JavaScript
前端框架(React, Vue)
模板引擎(Jinja2)

后端技术

Python基础语法
Web框架(Django, Flask)
RESTful API设计

数据库技术

SQL(PostgreSQL, MySQL)
NoSQL(MongoDB)
ORM(SQLAlchemy, Django ORM)

前端开发基础

Python全栈开发中，前端主要负责用户界面和交互。虽然Python不直接运行在浏览器中，但我们可以使用模板引擎将Python数据渲染到HTML页面。

HTML/CSS/JavaScript基础语法

前端开发的三项核心技术：

HTML示例

<!-- 基础HTML结构 -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>页面标题</title>
</head>
<body>
    <h1>我的第一个标题</h1>
    <p>我的第一个段落</p>
</body>
</html>

CSS示例

/* 基础CSS样式 */
body {
    font-family: Arial, sans-serif;
    background-color: #f0f0f0;
    margin: 0;
    padding: 20px;
}

.container {
    max-width: 1200px;
    margin: 0 auto;
    background: white;
    padding: 20px;
    border-radius: 8px;
    box-shadow: 0 2px 10px rgba(0,0,0,0.1);
}

使用Jinja2模板引擎

在Python Web框架中，我们使用模板引擎将后端数据动态渲染到HTML：

<!-- Flask中的Jinja2模板示例 -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>{{ title }}</title>
</head>
<body>
    <h1>{{ heading }}</h1>
    
    {% if user %}
        <p>欢迎, {{ user.username }}!</p>
    {% else %}
        <p>请<a href="/login">登录</a></p>
    {% endif %}
    
    <ul>
    {% for item in items %}
        <li>{{ item.name }} - ${{ item.price }}</li>
    {% endfor %}
    </ul>
</body>
</html>

Python后端开发

Python后端开发主要涉及处理业务逻辑、数据库交互和API设计。两大主流框架是Django和Flask。

Python基础语法要点

变量与数据类型

# 基本数据类型
name = "Alice"  # 字符串
age = 30        # 整数
height = 1.75   # 浮点数
is_student = True  # 布尔值

# 集合类型
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]  # 列表
person = {"name": "Bob", "age": 25}  # 字典
unique_numbers = {1, 2, 3, 4, 5}  # 集合

函数与类

# 函数定义
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

# 类定义
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        
    def introduce(self):
        return f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁"

# 使用类
p = Person("张三", 25)
print(p.introduce())

Flask框架示例

Flask是一个轻量级的Web框架，适合小型项目和微服务：

from flask import Flask, render_template

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def home():
    return "欢迎来到首页！"

@app.route('/hello/<name>')
def hello(name):
    return render_template('hello.html', name=name)

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

Django框架示例

Django是一个"全栈式"框架，包含ORM、模板引擎、表单处理等：

# views.py
from django.shortcuts import render
from .models import Product

def product_list(request):
    products = Product.objects.all()
    return render(request, 'shop/product_list.html', 
                  {'products': products})

# urls.py
from django.urls import path
from . import views

urlpatterns = [
    path('products/', views.product_list, name='product_list'),
]

# models.py
from django.db import models

class Product(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    price = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=2)
    description = models.TextField()
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

数据库操作

Python全栈开发中，数据库操作是关键环节。使用ORM可以避免直接编写SQL语句，提高开发效率。

SQLAlchemy ORM示例

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

Base = declarative_base()

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(50))
    email = Column(String(100))
    
# 创建数据库连接
engine = create_engine('sqlite:///mydatabase.db')
Base.metadata.create_all(engine)

# 创建会话
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

# 添加新用户
new_user = User(name="李四", email="lisi@example.com")
session.add(new_user)
session.commit()

# 查询用户
users = session.query(User).all()
for user in users:
    print(user.name, user.email)

Django ORM示例

# 定义模型
from django.db import models

class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    email = models.EmailField()
    
class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)
    author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE)
    publish_date = models.DateField()

# 数据库操作
# 创建对象
author = Author.objects.create(name="刘慈欣", email="liucixin@example.com")
book = Book(title="三体", author=author, publish_date="2008-01-01")

# 查询
books = Book.objects.filter(author__name="刘慈欣")
for book in books:
    print(book.title)

# 更新
book.title = "三体：地球往事"
book.save()

# 删除
book.delete()

部署与生产实践

将Python Web应用部署到生产环境需要考虑性能、安全和可扩展性。

部署流程

准备生产环境：Linux服务器(Nginx + Gunicorn/UWSGI)
设置虚拟环境：python -m venv myenv
安装依赖：pip install -r requirements.txt
配置环境变量
数据库迁移：python manage.py migrate(Django)
收集静态文件：python manage.py collectstatic(Django)
配置WSGI服务器
设置Nginx反向代理
配置进程管理(Supervisor或systemd)

性能优化建议

使用缓存(Redis/Memcached)
数据库查询优化
启用Gzip压缩
静态文件CDN加速
异步任务处理(Celery)
负载均衡

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Python全栈开发入门教程

什么是Python全栈开发？

前端技术

后端技术

数据库技术

前端开发基础

HTML/CSS/JavaScript基础语法

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使用Jinja2模板引擎

Python后端开发

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