3. diel - Predstavenie MVC a MVT architektúry v Django

V minulej lekcii, Zoznámenie s Django frameworkom pre Python , sme si vytvorili svoju prvú webovú aplikáciu vo frameworku Django pre Python. Popasovali sme sa s routovaním a vypísali hlášku "Ahojte všetci!". Než začneme užívateľovi servírovať ozajstné HTML stránky, mali by sme si najprv predstaviť tzv. MVC architektúru, ktorá sa v takmer všetkých webových aplikáciách používa.

MVC

MVC je veľmi obľúbený architektonický vzor, ktorý sa uchytil najmä na webe, hoci pôvodne vznikol na desktopoch. Je súčasťou populárnych webových frameworkov, akými sú napr. Zend alebo Nette pre PHP, Ruby On Rail pre Ruby alebo MVC pre ASP .NET. Osobne si bez neho (alebo nejakého podobného princípu) nedokážem predstaviť zložitejšie web.

Motivácia

Základnou myšlienkou MVC architektúry je oddelenie logiky od výstupu. Rieši teda problém tzv. "Špagetového kódu", kedy máme v jednom súbore (triede) logické operácie a zároveň renderovanie výstupu. Súbor teda obsahuje databázové dotazy, logiku (volanie Python príkazov) a rôzne pohádzané HTML tagy. Všetko je zamotané do seba ako špagety.

Kód sa samozrejme zle udržuje, nieto rozširuje. Je zle highlightovaný, pretože si s ním IDE nevie rady, HTML nie je správne naformátované, strácame sa v jeho stromovej štruktúre. Naším cieľom je, aby zdrojový kód s logikou vyzeral ako zdrojový kód (Python) a výstup vyzeral ako HTML stránka s čo najmenšou prímesou ďalšieho kódu.

Komponenty

Celá aplikácia je rozdelená na komponenty 3 typov, hovoríme o modeli, View (pohľadoch) a Controller (kontroléry), od toho MVC. Označenie pohľad sa budem snažiť vyhýbať, pretože mi príde mätúce, že takto preloženej nekorešponduje s označením V. Neexistuje žiadna striktná definícia architektúry a tak sa môžete stretnúť s viacerými výklady. Zameral som sa na ten najrozšírenejší.

Komponenty Model a Controller sú samozrejme triedy. View je HTML šablóna.

Model

Model obsahuje logiku a všetko, čo do nej spadá. Môžu to byť výpočty, databázové dotazy, validácie a podobne. Model vôbec nevie o výstupe. Jeho funkcia spočíva v prijatí parametrov zvonku a vydanie dát von. Zdôrazním, že parametre nemyslím URL adresu ani žiadne iné parametre od užívateľa. Model nevie, odkiaľ dáta v parametroch prišla a ani ako budú výstupné dáta naformátovaná a vypísaná.

Keďže budeme používať tzv. ORM (Objektovo-Relačná Mapovanie), naše modely budú priamo korešpondovať s databázovými tabuľkami. Budeme teda mať napr. Model Uzivatel, Komentar alebo Clanok. Instance modelov budú samozrejme obsahovať atribúty z databázy. Instance modelu Uzivatel bude mať napr. Atribút meno. Triede môžeme definovať inštančný metódy, napr. Takú, ktorá vypočíta vek používateľa podľa jeho dátumu narodenia. Metódy týkajúce sa všeobecne užívateľov (teda triedny) často vkladáme do modelu ako statické, napr. Overenie správnej dĺžky a znakov hesla (teda jeho validáciu, pretože heslo overujeme ešte predtým, než je inštancia používateľa vytvorená a zároveň s užívateľom logicky súvisí).

Teraz máme predstavu, čo model vykonáva, poďme sa pozrieť na pohľad.

View

Hoci sme sa s pojmom "View" v Django stretli už minule, v MVC architektúre má tento pojem iný význam. Teraz budeme teda hovoriť o všeobecnej komponente, nie o Django.

Pohľad (View) sa stará o zobrazenie výstupu užívateľovi. Jedná sa o html šablónu, obsahujúci HTML stránku a tagy značkovacieho jazyka Django, ktorý umožňuje do šablóny vkladať premenné, prípadne vykonávať iterácie (cykly) a podmienky. Pohľad uzivatel teda vypíše detaily o používateľovi, pohľad clanek vypíše obsah článku.

Pohľadov máme veľa, napr. Pre funkcionalitu s entitou užívateľa: uzivatel_regis­trace, uzivatel_prih­laseni, uzivatel_profil a podobne. Pohľad uzivatel_profil je ale už spoločný všetkým užívateľom a sú do neho posielané rôzne dáta, vždy podľa toho, koho zrovna zobrazujeme. Tieto dáta sú potom dosadená do HTML elementov šablóny.

Šablóny možno samozrejme vkladať do seba, aby sme sa neopakovali (šablóna s layoutom stránky, šablóna s menu a šablóna s článkom).

View nie je len šablóna, ale zobrazovač výstupu. Obsahuje teda minimálne množstvo logiky, ktorá je pre výpis nutná (napr. Kontrola, či si užívateľ vyplnil prezývku pred jej vypísaním alebo cyklus s komentármi, ktoré sa vypisujú).

View podobne ako Model vôbec nevie, odkiaľ mu dáta prišla, stará sa len o ich zobrazenie užívateľovi.

Controller

Controller je teraz onen chýbajúci prvok, ktorý osvetlí funkčnosť celého vzoru. Ide o akéhosi prostredníka, s ktorým komunikuje užívateľ, model i view. Drží teda celý systém pohromade a komponenty prepája. Jeho funkciu pochopíme z ukážky životného cyklu stránky. Opäť existuje veľa rôznych prístupov, najčastejšie má každá entita jeden controller, máme teda UzivatelController, ClanekController a tak podobne.

Životný cyklus stránky

Životný cyklus začína používateľ, ktorý zadá do prehliadača adresu webu a parametre, ktorými nám oznámi, ktorú podstránku si želá zobraziť. Budeme chcieť zobraziť detail uzivatele s id 15. Urobme si ukážku URL adresy:

http://www.domena.cz/uzivatel/detail/15

Požiadavka ako prvý zachytí tzv. Router. S ruty sme sa už zoznámili. Ten podľa definovaných rout spozná, ktorý controller voláme. V našom prípade voláme UzivatelController.

Daný controller podľa parametrov spozná, čo sa po ňom chce, teda že má zobraziť detail užívateľa. Zavolá model, ktorý používateľa vyhľadá v databáze a vráti jeho údaje. Ďalej zavolá ďalšiu metódu modelu, ktorá napr. Vypočíta vek používateľa. Tieto údaje si controller ukladá do premenných. Nakoniec vyrenderuje view (pohľad). Názov pohľadu poznáme podľa akcie, ktorú vykonávame. View sú odovzdané premenné s príslušnými dátami. Controller teda poslúchol užívateľa, obstaral podľa parametrov dotazu dáta od modelu a odovzdal ich view.

View prijme dáta od Controlleru a vloží ich do pripravenej šablóny. Hotová stránka je zobrazená užívateľovi, ktorý často o celej tejto kráse ani netušia

Celú situáciu môžeme znázorniť diagramom:

Získali sme teda oddelenie logiky od výstupu, view sú ako HTML, modely zas v Pythone. Dosiahli sme prehľadnosti kódu, ktorý je logicky rozčlenený.

MVC architektúra nám uľahčuje aj myslenia pri vývoji projektu. Keď píšem logiku, patrí do modelu, formátovanie a štýlovanie výstupu riešim v šablóne, to čo užívateľ chce z parametrov zisťujem v Controlleru. 3 rôzne problémy na 3 rôznych miestach, oddelené tak, aby do seba nezasahovali a nerobili nám vývoj zložitejšie.

MVT

Framework Django implementuje MVC architektúru presne tak, ako sme si ju popísali. Jednotlivé komponenty ale nazýva po svojom a bohužiaľ názov jednej prehodil, čo môže byť mätúce.

• Modely - Modelom hovorí Django modely.
• Views - pohľadom hovorí Django Templates, čo je v preklade šablóny.
• Controllers - kontrolérom Django hovorí Views. Nenechajte sa teda zmiasť. Keď v našej Django aplikácii tvoríme nový View, nie je to HTML šablóna, ale onen prostredník medzi Modelom a Šablónou. V minulej aplikácii sme svoje prvé view implementovati ako metódu index(). Tá ešte nepoužívala model ani šablónu, ale iba vrátila textovú odpoveď užívateľmi.

V budúcej lekcii, Kalkulačka v Django frameworku , vytvoríme svoju prvú poriadnu webovú aplikáciu v Pythone. Prezradím, že pôjde o jednoduchú kalkulačku.