实战项目四：实现文件上传与下载功能-Django框架入门指南

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### 实战项目四：实现文件上传与下载功能

在Web开发中，文件上传与下载是极为常见的功能需求，无论是用户头像的上传、文档资料的提交，还是资源文件的共享下载，都离不开这一基础功能的支持。在本章，我们将通过Django框架来实现一个包含文件上传与下载功能的简单项目。本项目将涵盖前端的表单设计、后端的模型创建、视图逻辑处理、表单验证、文件存储以及文件下载等多个方面，旨在让读者全面掌握Django中文件处理的核心技能。

#### 一、项目概述

本章节我们将构建一个名为“文件管理器”的简单应用，用户可以在该应用中上传各种类型的文件，并能下载已上传的文件。为了实现这一目标，我们需要完成以下步骤：

1. **创建Django项目与应用**：首先，确保你已经安装了Django，并创建一个新的Django项目和一个专门用于文件管理的应用。
2. **模型设计**：设计一个模型来存储上传文件的元数据，如文件名、上传时间、文件类型等。
3. **表单设计**：创建表单用于上传文件，并确保前端页面能够接收用户选择的文件。
4. **视图与URL配置**：编写视图函数处理文件上传和下载请求，并在项目的URL配置中注册这些视图。
5. **模板编写**：编写HTML模板以提供用户界面，让用户能够上传和下载文件。
6. **文件存储**：配置Django以使用适当的文件系统或云存储服务来保存上传的文件。
7. **权限与安全**：考虑添加必要的权限检查和安全措施，防止恶意文件上传。

#### 二、项目实现

##### 2.1 创建Django项目与应用

首先，使用Django的命令行工具创建一个新项目（如果尚未创建）：

```bash
django-admin startproject filemanager_project
cd filemanager_project
python manage.py startapp filemanager
```

##### 2.2 设计模型

在`filemanager/models.py`中定义文件模型。我们将使用Django的`FileField`来存储文件：

```python
from django.db import models

class Document(models.Model):
    file = models.FileField(upload_to='documents/')
    uploaded_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

def __str__(self):
        return self.file.name
```

确保在`settings.py`中的`INSTALLED_APPS`列表中添加`'filemanager'`。

##### 2.3 创建表单

在`filemanager/forms.py`中创建一个表单类，用于文件上传：

```python
from django import forms

class DocumentForm(forms.ModelForm):
    class Meta:
        model = Document
        fields = ['file']
```

##### 2.4 编写视图

在`filemanager/views.py`中编写处理文件上传和下载的视图函数：

```python
from django.shortcuts import render, redirect
from .models import Document
from .forms import DocumentForm
from django.http import HttpResponse
from django.core.files.storage import FileSystemStorage

def document_list(request):
    documents = Document.objects.all()
    return render(request, 'filemanager/document_list.html', {'documents': documents})

def document_upload(request):
    if request.method == 'POST':
        form = DocumentForm(request.POST, request.FILES)
        if form.is_valid():
            form.save()
            return redirect('filemanager:document_list')
    else:
        form = DocumentForm()
    return render(request, 'filemanager/document_upload.html', {'form': form})

def document_download(request, document_id):
    document = Document.objects.get(id=document_id)
    response = HttpResponse(content_type='application/force-download')
    response['Content-Disposition'] = 'attachment; filename="%s"' % document.file.name
    document_file = document.file.read()
    response.write(document_file)
    return response
```

##### 2.5 配置URL

在`filemanager/urls.py`中配置应用的URL路由，并在`filemanager_project/urls.py`中包含这个应用的URL配置：

```python
# filemanager/urls.py
from django.urls import path
from . import views

app_name = 'filemanager'
urlpatterns = [
    path('', views.document_list, name='document_list'),
    path('upload/', views.document_upload, name='document_upload'),
    path('download/<int:document_id>/', views.document_download, name='document_download'),
]

# filemanager_project/urls.py
from django.contrib import admin
from django.urls import include, path

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('filemanager/', include('filemanager.urls')),
]
```

##### 2.6 编写模板

在`filemanager/templates/filemanager/`目录下创建`document_list.html`和`document_upload.html`模板。

**document_list.html**：

```html
<h1>文件列表</h1>
<ul>
    {% for document in documents %}
        <li><a href="{% url 'filemanager:document_download' document.id %}">{{ document.file.name }}</a></li>
    {% endfor %}
</ul>
<a href="{% url 'filemanager:document_upload' %}">上传新文件</a>
```

**document_upload.html**：

```html
<h1>上传文件</h1>
<form method="post" enctype="multipart/form-data">
    {% csrf_token %}
    {{ form.as_p }}
    <button type="submit">上传</button>
</form>
```

##### 2.7 文件存储与权限

Django默认将上传的文件保存在项目目录下的`MEDIA_ROOT`路径中，你需要在`settings.py`中配置`MEDIA_ROOT`和`MEDIA_URL`。

对于权限，Django的`FileField`和`ImageField`自动对上传的文件进行基本的校验（如文件大小、类型等），但你可能还需要实现更复杂的逻辑，如通过自定义表单字段或模型验证器来阻止恶意文件的上传。

#### 三、测试与部署

在开发过程中，不断测试你的应用以确保所有功能按预期工作。使用Django的测试框架编写测试用例可以帮助你自动化测试过程。

当应用开发完成并经过充分测试后，你可以考虑将其部署到生产环境。这通常包括准备数据库、配置服务器、部署代码等步骤。

#### 四、总结

通过本章节的实战项目，我们深入学习了如何在Django中实现文件上传与下载功能。从模型的设计、表单的创建、视图的编写到模板的渲染，我们掌握了Django处理文件的核心流程。同时，我们也探讨了文件存储的配置和权限安全的基本考虑。希望这些知识和技能能够帮助你在未来的Django项目中更加灵活地处理文件相关的需求。

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