如何在Ubuntu 16.04上使用PostgreSQL和Django应用程序

介绍

Django是一个用于快速创建Python应用程序的灵活框架。默认情况下，Django应用程序配置为将数据存储到轻量级SQLite数据库文件中。虽然这在某些负载下运行良好，但更传统的DBMS可以提高生产性能。

在本指南中，我们将演示如何安装和配置PostgreSQL以与Django应用程序一起使用。我们将安装必要的软件，为我们的应用程序创建数据库凭据，然后启动并配置一个新的Django项目以使用此后端。

先决条件

首先，您需要一个干净的Ubuntu 16.04服务器实例，并设置非root用户。必须为非root用户配置sudo权限。没有服务器的同学可以在这里购买，不过我个人更推荐您使用免费的腾讯云开发者实验室进行试验，学会安装后再购买服务器。

准备好继续后，以sudo用户身份登录并继续阅读。

从Ubuntu存储库安装组件

我们的第一步是从存储库安装我们需要的所有部分。我们将安装pip，它是一个Python包管理器，以便安装和管理我们的Python组件。我们还将安装与它们交互所需的数据库软件和相关库。

Python 2和Python 3需要稍微不同的包，因此请选择下面与项目的Python版本匹配的命令。

如果您使用的是Python 2，请键入：

sudo apt-get update
sudo apt-get install python-pip python-dev libpq-dev postgresql postgresql-contrib

相反，如果您使用的是Python 3，请键入：

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-pip python3-dev libpq-dev postgresql postgresql-contrib

随着安装的完成，我们可以继续创建我们的数据库和数据库用户。

创建数据库和数据库用户

默认情况下，Postgres使用称为“对等身份验证”的身份验证方案进行本地连接。基本上，这意味着如果用户的操作系统用户名与有效的Postgres用户名匹配，则该用户无需进一步身份验证即可登录。

在Postgres安装期间，创建了一个名为postgres的操作系统用户，以对应postgresPostgreSQL管理用户。我们需要使用此用户来执行管理任务。我们可以使用sudo并使用-u选项传递用户名。

键入以下内容登录交互式Postgres会话：

sudo -u postgres psql

首先，我们将为Django项目创建一个数据库。出于安全原因，每个项目都应该有自己独立的数据库。我们将在本指南中为我们的数据库取名为myproject，但最好选择更具描述性的内容：

CREATE DATABASE myproject;

注意

请记住使用分号在SQL提示符下结束所有命令。

接下来，我们将创建一个数据库用户，我们将用它来连接数据库并与之交互。将密码设置为强大且安全的密码：

CREATE USER myprojectuser WITH PASSWORD 'password';

之后，我们将为刚刚创建的用户修改一些连接参数。这将加速数据库操作，以便每次建立连接时都不必查询和设置正确的值。

我们将默认编码设置为UTF-8，这是Django所期望的。我们还将默认事务隔离方案设置为“read committed”，它阻止从未提交的事务中读取。最后，我们正在设定时区。默认情况下，我们的Django项目将设置为使用UTC。这些都是Django项目本身的建议。

ALTER ROLE myprojectuser SET client_encoding TO 'utf8';
ALTER ROLE myprojectuser SET default_transaction_isolation TO 'read committed';
ALTER ROLE myprojectuser SET timezone TO 'UTC';

现在，我们需要做的就是为我们创建的数据库提供数据库用户访问权限：

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE myproject TO myprojectuser;

退出SQL提示符以返回postgres用户的shell会话：

\q

在虚拟环境中安装Django

现在我们的数据库已经建立，我们可以安装Django。为了更好的灵活性，我们将在Python虚拟环境中安装Django及其所有依赖项。该virtualenv软件包允许您轻松创建这些环境。

如果您使用的是Python 2，则可以键入以下命令安装正确的软件包：

sudo pip install virtualenv

如果您使用的是Python 3，请键入：

sudo pip3 install virtualenv

制作并移动到一个目录来保存您的Django项目：

mkdir ~/myproject
cd ~/myproject

我们可以通过输入以下内容创建一个虚拟环境来存储我们的Django项目的Python需求：

virtualenv myprojectenv

这将将Python的本地副本和本地pip命令安装到项目目录中名为myprojectenv的目录中。

在我们在虚拟环境中安装应用程序之前，我们需要激活它。您可以输入以下命令：

source myprojectenv/bin/activate

您的提示将更改为表示您现在正在虚拟环境中运行。它看起来像这样：(myprojectenv)user@host:~/myproject$

一旦您的虚拟环境处于活动状态，您就可以使用pip来安装Django 。我们还将安装psycopg2，它将允许我们使用我们配置的数据库的包：

注意

无论您使用的是哪个版本的Python，在激活虚拟环境时，都应该使用pip命令（不是pip3）。

pip install django psycopg2

我们现在可以在我们的myproject目录中启动Django项目。这将创建一个同名的子目录来保存代码本身，并将在当前目录中创建一个管理脚本。确保在命令末尾添加点，以便正确设置：

django-admin.py startproject myproject .

配置Django数据库设置

现在我们有了一个项目，我们需要配置它以使用我们创建的数据库。

打开位于子项目目录中的主Django项目设置文件：

nano ~/myproject/myproject/settings.py

在文件底部，您将看到如下所示的DATABASES部分：

. . .
​
DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
}
​
. . .

这当前配置为使用SQLite作为数据库。我们需要更改它，以便使用我们的PostgreSQL数据库。

首先，更改引擎，使其使用postgresql_psycopg2适配器而不是sqlite3适配器。对于NAME，使用数据库的名称（在我们的示例中为myproject）。我们还需要添加登录凭据。我们需要用户名，密码和主机才能连接。我们将添加并留空端口选项，以便选择默认值：

. . .
​
DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql_psycopg2',
        'NAME': 'myproject',
        'USER': 'myprojectuser',
        'PASSWORD': 'password',
        'HOST': 'localhost',
        'PORT': '',
    }
}
​
. . .

当你在这里时，你可能还需要调整ALLOWED_HOSTS指令。这定义了地址或域名的白名单可用于连接到Django实例。具有不在此列表中的主机头的任何传入请求都将引发异常。Django要求您将其设置为防止某类安全漏洞。

在方括号中，列出与Django服务器关联的IP地址或域名。每个项目都应该在引号中列出，条目用逗号分隔。如果您希望请求整个域和任何子域，请在条目的开头添加一个句点。在下面的代码段中，有一些注释掉的示例用于演示：

. . .
# The simplest case: just add the domain name(s) and IP addresses of your Django server
# ALLOWED_HOSTS = [ 'example.com', '203.0.113.5']
# To respond to 'example.com' and any subdomains, start the domain with a dot
# ALLOWED_HOSTS = ['.example.com', '203.0.113.5']
ALLOWED_HOSTS = ['your_server_domain_or_IP', 'second_domain_or_IP', . . .]

完成后，保存并关闭文件。

迁移数据库并测试您的项目

现在配置了Django设置，我们可以将数据结构迁移到数据库并测试服务器。

我们可以从创建和应用迁移到我们的数据库开始。由于我们还没有任何实际数据，这只是设置初始数据库结构：

cd ~/myproject
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

创建数据库结构后，我们可以通过键入以下内容来创建管理帐户：

python manage.py createsuperuser

系统将要求您选择用户名，提供电子邮件地址，然后选择并确认该帐户的密码。

如果您按照初始服务器设置指南进行操作，则应该具有UFW防火墙。在我们访问Django开发服务器以测试我们的数据库之前，我们需要打开我们将在防火墙中使用的端口。

键入以下内容以允许外部连接到端口：

sudo ufw allow 8000

打开端口后，可以通过启动Django开发服务器来测试数据库是否正常运行：

python manage.py runserver 0.0.0.0:8000

在Web浏览器中，通过访问后跟:8000的服务器的域名或IP地址，来访问默认的Django根页面：

http://server_domain_or_IP:8000

您应该看到默认索引页面：

附加/admin到URL的末尾，您应该能够访问管理界面的登录屏幕：

使用createsuperuser命令输入刚刚创建的用户名和密码。然后，您将进入管理界面：

完成调查后，可以通过在终端窗口中按CTRL-C来停止开发服务器。

通过访问管理界面，我们已确认我们的数据库已存储了我们的用户帐户信息，并且可以对其进行适当访问。

结论

在本指南中，我们演示了如何安装和配置PostgreSQL作为Django项目的后端数据库。虽然SQLite可以在开发和轻量级生产期间轻松处理负载，但大多数项目都可以从实现功能更全面的DBMS中受益。

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参考文献：《How To Use PostgreSQL with your Django Application on Ubuntu 16.04》