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= Django模板基础 =

'''Django模板系统'''是Django框架中用于生成动态HTML的核心组件。它允许开发者将Python逻辑与HTML结构分离，遵循'''MVC（模型-视图-控制器）'''设计模式中的视图层实现。本文将从基础语法到实际应用全面讲解Django模板系统的核心功能。

== 模板系统概述 ==
Django模板是一个文本文件（通常是HTML），包含两种特殊内容：
* '''变量'''：用双大括号包裹（<code>{{ variable }}</code>）
* '''标签'''：用大括号和百分号包裹（<code>{% tag %}</code>）

模板系统通过上下文处理器将Python变量转换为HTML输出，同时提供控制流、过滤器和模板继承等高级功能。

=== 基本示例 ===
<syntaxhighlight lang="html">
<!-- templates/welcome.html -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>{{ title }}</title>
</head>
<body>
    <h1>Welcome, {{ user.username }}!</h1>
    {% if user.is_authenticated %}
        <p>You have {{ notifications.count }} new notifications.</p>
    {% else %}
        <p>Please <a href="/login">log in</a>.</p>
    {% endif %}
</body>
</html>
</syntaxhighlight>

对应的视图函数：
<syntaxhighlight lang="python">
from django.shortcuts import render

def welcome_view(request):
    context = {
        'title': 'User Dashboard',
        'user': request.user,
        'notifications': request.user.notifications.unread()
    }
    return render(request, 'welcome.html', context)
</syntaxhighlight>

== 核心功能详解 ==
=== 变量输出 ===
变量通过<code>{{ }}</code>语法输出，Django会尝试以下查找顺序：
1. 字典查找（<code>my_dict.key</code>）
2. 属性查找（<code>my_object.attribute</code>）
3. 方法调用（不带参数的方法）
4. 列表索引（<code>my_list.0</code>）

=== 过滤器 ===
过滤器通过管道符（<code>|</code>）对变量进行转换：
<syntaxhighlight lang="html">
<p>{{ publish_date|date:"Y-m-d" }}</p>  <!-- 输出：2023-07-15 -->
<p>{{ text|truncatechars:50 }}</p>      <!-- 截断至50字符 -->
<p>{{ value|default:"N/A" }}</p>        <!-- 默认值 -->
</syntaxhighlight>

常用内置过滤器：
* <code>length</code>：返回列表长度
* <code>lower</code>/<code>upper</code>：大小写转换
* <code>join</code>：列表连接为字符串
* <code>safe</code>：标记字符串为安全HTML

=== 控制流标签 ===
==== 条件判断 ====
<syntaxhighlight lang="html">
{% if temperature > 30 %}
    <p>Hot weather</p>
{% elif temperature > 20 %}
    <p>Pleasant weather</p>
{% else %}
    <p>Cold weather</p>
{% endif %}
</syntaxhighlight>

==== 循环 ====
<syntaxhighlight lang="html">
<ul>
{% for item in item_list %}
    <li>{{ forloop.counter }}. {{ item.name }}</li>
    {% empty %}  <!-- 当列表为空时显示 -->
    <li>No items available</li>
{% endfor %}
</ul>
</syntaxhighlight>

循环变量：
* <code>forloop.counter</code>：当前迭代次数（从1开始）
* <code>forloop.counter0</code>：从0开始的索引
* <code>forloop.revcounter</code>：剩余迭代次数

=== 模板继承 ===
Django模板系统支持类似面向对象的继承机制：

<mermaid>
graph TD
    A[base.html] -->|extends| B[child.html]
    A -->|extends| C[another_child.html]
    B -->|includes| D[header.html]
</mermaid>

基础模板（<code>base.html</code>）：
<syntaxhighlight lang="html">
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>{% block title %}Default Title{% endblock %}</title>
</head>
<body>
    <div id="content">
        {% block content %}{% endblock %}
    </div>
</body>
</html>
</syntaxhighlight>

子模板（<code>child.html</code>）：
<syntaxhighlight lang="html">
{% extends "base.html" %}

{% block title %}Custom Title{% endblock %}

{% block content %}
    <h1>Main Content</h1>
    {% include "partials/navbar.html" %}
{% endblock %}
</syntaxhighlight>

== 高级特性 ==
=== 自定义过滤器 ===
创建自定义过滤器（<code>myapp/templatetags/custom_filters.py</code>）：
<syntaxhighlight lang="python">
from django import template

register = template.Library()

@register.filter(name='multiply')
def multiply(value, arg):
    return float(value) * float(arg)
</syntaxhighlight>

使用示例：
<syntaxhighlight lang="html">
{% load custom_filters %}
<p>Total: {{ price|multiply:quantity }}</p>
</syntaxhighlight>

=== 模板上下文处理器 ===
上下文处理器允许自动向所有模板添加变量。示例处理器：
<syntaxhighlight lang="python">
# myapp/context_processors.py
def site_settings(request):
    return {
        'SITE_NAME': 'My Django Site',
        'CURRENT_YEAR': datetime.now().year
    }
</syntaxhighlight>

在<code>settings.py</code>中注册：
<syntaxhighlight lang="python">
TEMPLATES = [
    {
        'OPTIONS': {
            'context_processors': [
                # ...
                'myapp.context_processors.site_settings',
            ],
        },
    },
]
</syntaxhighlight>

== 最佳实践 ==
1. '''保持模板简单'''：将复杂逻辑移入视图或自定义标签
2. '''合理使用继承'''：创建3-4层继承结构（base → section → page）
3. '''缓存常用片段'''：使用<code>{% cache %}</code>标签缓存静态部分
4. '''安全考虑'''：始终对用户输入使用<code>escape</code>过滤器（默认启用）

== 性能优化 ==
Django模板经过高度优化，但以下技巧可提升性能：
* 使用<code>{% with %}</code>缓存复杂查询结果
* 避免在循环中进行数据库查询
* 使用<code>select_related</code>或<code>prefetch_related</code>减少查询次数

== 数学公式支持 ==
Django模板可以与数学公式结合使用，例如显示计算结果：
<math>E = mc^2</math>

在模板中显示动态生成的公式：
<syntaxhighlight lang="html">
{% with result=value|multiply:constant %}
    <p>计算结果：<math>{{ result }} = {{ value }} \times {{ constant }}</math></p>
{% endwith %}
</syntaxhighlight>

== 总结 ==
Django模板系统提供了强大的工具来分离业务逻辑和展示层。通过掌握变量输出、过滤器、控制流和模板继承等核心概念，开发者可以创建可维护的动态网页。高级用户还可以通过自定义过滤器和上下文处理器扩展模板功能。

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