Django

Python Django

Django는 파이썬으로 작성된 강력한 웹 프레임워크로, 빠르고 안전하며 확장 가능한 웹 애플리케이션을 개발할 수 있게 해준다. 2005년에 처음 출시된 이후 지속적으로 발전하며 오늘날 많은 대형 웹사이트의 백엔드로 사용되고 있다.

Django의 핵심 철학

Django는 “배터리 포함(Batteries Included)” 철학을 따른다. 이는 웹 개발에 필요한 대부분의 기능이 프레임워크에 이미 포함되어 있다는 의미이다. 또한 DRY(Don’t Repeat Yourself) 원칙을 중요시하며, 코드 재사용성을 높이고 반복을 줄이는 데 중점을 둔다.

장점

빠른 개발: 관리자 인터페이스와 ORM을 통해 빠른 개발이 가능하다.
보안: 다양한 보안 기능이 내장되어 있어 안전한 웹 애플리케이션 개발이 가능하다.
확장성: 다양한 서드파티 패키지를 통해 기능을 확장할 수 있다.
문서화: 풍부한 문서와 커뮤니티 지원을 받을 수 있다.

단점

모놀리식 구조: 작은 프로젝트에는 과도할 수 있다.
성능 이슈: ORM 사용 시 복잡한 쿼리에서 성능 문제가 발생할 수 있다.
학습 곡선: 초보자에게는 학습 곡선이 있을 수 있다.
실시간 처리: WebSocket 등의 실시간 기능은 추가 패키지 필요

Django의 아키텍처: MTV 패턴

Django는 MVC(Model-View-Controller) 패턴의 변형인 MTV(Model-Template-View) 패턴을 사용한다:

모델(Model): 데이터베이스 구조와 데이터 처리 로직을 정의한다.
템플릿(Template): 사용자에게 보여지는 UI 부분을 담당한다.
뷰(View): 모델과 템플릿 사이의 중개자 역할을 하며, 비즈니스 로직을 처리한다.

Django의 주요 기능

ORM(Object-Relational Mapping)

Django ORM은 데이터베이스 테이블을 파이썬 클래스로 추상화하여 SQL 쿼리 없이도 데이터베이스를 조작할 수 있게 해준다.

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# models.py 예시
from django.db import models

class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)  # 제목 필드
    content = models.TextField()              # 내용 필드
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)  # 생성 날짜
    
    def __str__(self):
        return self.title  # 관리자 페이지에서 보여질 객체 이름

관리자 인터페이스(Admin Interface)

Django는 자동으로 생성되는 관리자 인터페이스를 제공하여 데이터베이스 내용을 쉽게 관리할 수 있게 한다.

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# admin.py 예시
from django.contrib import admin
from .models import Article

admin.site.register(Article)  # Article 모델을 관리자 페이지에 등록

URL 라우팅

Django의 URL 라우팅 시스템은 URL 패턴을 뷰 함수와 연결한다.

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

urlpatterns = [
    path('articles/', views.article_list, name='article_list'),  # /articles/ URL을 article_list 뷰와 연결
    path('articles/<int:id>/', views.article_detail, name='article_detail'),  # /articles/1/ 등의 URL 패턴 지원
]

템플릿 시스템

Django의 템플릿 시스템은 HTML에 파이썬 변수와 로직을 삽입할 수 있게 해준다.

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<!-- template.html 예시 -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>{{ article.title }}</title>  <!-- 파이썬 변수 사용 -->
</head>
<body>
    <h1>{{ article.title }}</h1>
    
    <div>
        {{ article.content|linebreaks }}  <!-- 필터 사용 -->
    </div>
    
    <p>작성일: {{ article.created_at|date:"Y-m-d" }}</p>
    
    {% if user.is_authenticated %}  <!-- 조건문 사용 -->
        <a href="{% url 'article_edit' article.id %}">수정하기</a>
    {% endif %}
    
    <h2>댓글 목록</h2>
    {% for comment in article.comment_set.all %}  <!-- 반복문 사용 -->
        <p>{{ comment.content }}</p>
    {% empty %}
        <p>댓글이 없습니다.</p>
    {% endfor %}
</body>
</html>

폼 처리

Django는 폼 생성, 유효성 검사, 렌더링을 쉽게 할 수 있는 시스템을 제공한다.

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# forms.py 예시
from django import forms
from .models import Article

class ArticleForm(forms.ModelForm):
    class Meta:
        model = Article
        fields = ['title', 'content']  # 폼에 포함될 필드
        
    # 사용자 정의 유효성 검사
    def clean_title(self):
        title = self.cleaned_data['title']
        if len(title) < 5:
            raise forms.ValidationError("제목은 5글자 이상이어야 합니다.")
        return title

인증 시스템

Django는 사용자 등록, 로그인, 권한 관리 등의 기능을 제공한다.

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# views.py 인증 예시
from django.contrib.auth.decorators import login_required
from django.shortcuts import render, redirect

@login_required  # 로그인한 사용자만 접근 가능
def create_article(request):
    if request.method == 'POST':
        # POST 요청 처리
        # ...
    else:
        # GET 요청 처리
        # ...

보안 기능

Django는 CSRF 보호, SQL 인젝션 방지, 클릭재킹 방지 등 다양한 보안 기능을 기본적으로 제공한다.

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<!-- CSRF 토큰 예시 -->
<form method="post">
    {% csrf_token %}  <!-- CSRF 공격 방지 토큰 -->
    {{ form.as_p }}
    <button type="submit">저장</button>
</form>

Django 프로젝트 시작하기

Django 프로젝트를 시작하는 기본 단계:

Django 설치

`1`	`pip install django`

프로젝트 생성

`1`	`django-admin startproject myproject`

앱 생성

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cd myproject
python manage.py startapp myapp

앱 등록

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# settings.py
INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    # ...
    'myapp',  # 새로 생성한 앱 등록
]

모델 정의 및 마이그레이션

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python manage.py makemigrations  # 모델 변경사항 감지
python manage.py migrate  # 데이터베이스에 변경사항 적용

개발 서버 실행

`1`	`python manage.py runserver`

Django REST Framework (DRF)

현대 웹 개발에서는 API 개발이 중요하다.
Django REST Framework는 Django를 기반으로 RESTful API를 쉽게 구축할 수 있게 해주는 강력한 도구이다.

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# serializers.py 예시
from rest_framework import serializers
from .models import Article

class ArticleSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Article
        fields = ['id', 'title', 'content', 'created_at']

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# views.py의 API 뷰 예시
from rest_framework import viewsets
from .models import Article
from .serializers import ArticleSerializer

class ArticleViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Article.objects.all()
    serializer_class = ArticleSerializer

Django의 비동기 지원

Django 3.0부터는 ASGI(Asynchronous Server Gateway Interface)를 지원하여 비동기 뷰를 작성할 수 있게 되었다.

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# 비동기 뷰 예시
async def async_view(request):
    # 비동기 작업 수행
    await asyncio.sleep(1)
    return HttpResponse("비동기 뷰 응답")

Django 테스트

Django는 자동화된 테스트를 쉽게 작성할 수 있는 프레임워크를 제공한다.

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# tests.py 예시
from django.test import TestCase
from .models import Article

class ArticleModelTest(TestCase):
    def setUp(self):
        # 테스트 데이터 설정
        Article.objects.create(title="테스트 제목", content="테스트 내용")
    
    def test_article_title(self):
        # 테스트 메서드
        article = Article.objects.get(id=1)
        self.assertEqual(article.title, "테스트 제목")

Django 배포

Django 애플리케이션을 프로덕션 환경에 배포하는 일반적인 방법은 다음과 같다:

Gunicorn/uWSGI: WSGI 서버로 Django 애플리케이션 실행
Nginx/Apache: 웹 서버로 정적 파일 제공 및 요청 프록시
PostgreSQL/MySQL: 프로덕션 데이터베이스 사용
Docker: 컨테이너화를 통한 일관된 환경 제공
AWS/Heroku/DigitalOcean: 클라우드 플랫폼에 배포

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# 프로덕션용 settings.py 설정 예시
DEBUG = False
ALLOWED_HOSTS = ['yourdomain.com', 'www.yourdomain.com']

# 정적 파일 설정
STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'staticfiles')
STATIC_URL = '/static/'

# 보안 설정
SECURE_SSL_REDIRECT = True
SESSION_COOKIE_SECURE = True
CSRF_COOKIE_SECURE = True

Django의 확장성

Django는 다양한 플러그인과 패키지를 통해 기능을 확장할 수 있다:

django-allauth: 소셜 미디어 인증
django-filter: 고급 필터링 기능
django-debug-toolbar: 디버깅 도구
django-ckeditor: 리치 텍스트 에디터
django-celery: 비동기 작업 처리

Django를 사용하는 유명 웹사이트

Instagram
Pinterest
Mozilla
Disqus
Eventbrite
Bitbucket

Django의 성능 최적화

Django 애플리케이션의 성능을 최적화하는 방법은 다음과 같다:

데이터베이스 최적화: 인덱싱, select_related/prefetch_related 사용
캐싱: 메모리 캐시, Redis 등을 활용한 캐싱
비동기 처리: 시간이 오래 걸리는 작업은 Celery 등을 통해 비동기로 처리
정적 파일 최적화: CDN 사용, 정적 파일 압축
프로파일링: Django Debug Toolbar를 활용한 성능 병목 지점 파악

참고 및 출처

The web framework for perfectionists with deadlines | Django

ORM

ORM Object-Relational Mapping(ORM)은 객체지향 프로그래밍 언어와 관계형 데이터베이스 사이의 ‘다리’ 역할을 하는 프로그래밍 기법이다. Django ORM은 Python 클래스(모델)를 데이터베이스 테이블에 매핑하고, 모델 인스턴스를 테이블의 행으로 매핑한다. 이를 통해 개발자는 SQL 쿼리를 직접 작성하지 않고도 데이터베이스 작업을 수행할 수 있게 된다. Django ORM의 주요 목적은 다음과 같다: 데이터베이스 작업을 Python 코드로 추상화하여 개발 효율성 증대 다양한 데이터베이스 벤더(MySQL, PostgreSQL, SQLite 등)에 동일한 코드로 작업 가능 객체지향적 방식으로 데이터베이스 조작 가능 Django ORM의 역사 Django ORM은 Django 웹 프레임워크의 일부로 2005년 처음 출시되었다. Lawrence Journal-World 신문사의 웹 개발팀이 빠른 웹 애플리케이션 개발을 위해 만들었으며, “프로젝트가 마감에 쫓기는 완벽주의자들을 위한 웹 프레임워크"라는 슬로건과 함께 시작되었다. ...

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Django의 핵심 철학#

장점#

단점#

Django의 아키텍처: MTV 패턴#

Django의 주요 기능#

ORM(Object-Relational Mapping)#

관리자 인터페이스(Admin Interface)#

URL 라우팅#

템플릿 시스템#

폼 처리#

인증 시스템#

보안 기능#

Django 프로젝트 시작하기#

Django 설치#

프로젝트 생성#

앱 생성#

앱 등록#

모델 정의 및 마이그레이션#

개발 서버 실행#

Django REST Framework (DRF)#

Django의 비동기 지원#

Django 테스트#

Django 배포#

Django의 확장성#

Django를 사용하는 유명 웹사이트#

Django의 성능 최적화#

참고 및 출처#