Django URLconf路由配置详解：从正则到path转换器
本文深入解析Django URLconf路由机制，涵盖基础正则匹配、有名分组传参、URL反向解析及命名空间隔离。重点讲解Django 2.0引入的path语法与内置转换器，演示如何简化类型转换并注册自定义转换器，帮助开发者构建清晰、可维护的Web应用路由结构。
Django URLconf路由配置基础
URL配置（URLconf）构成了Django网站的核心目录结构。它本质上是一张映射表，将URL路径与对应的视图函数绑定，从而指导Django根据客户端请求的具体URL执行相应的业务逻辑代码。
简单路由与有名分组配置
一、简单的路由配置
from django.urls import path,re_path
from app01 import views
urlpatterns = [
re_path(r'^articles/2003/$', views.special_case_2003),
re_path(r'^articles/([0-9]{4})/$', views.year_archive),
re_path(r'^articles/([0-9]{4})/([0-9]{2})/$', views.month_archive),
re_path(r'^articles/([0-9]{4})/([0-9]{2})/([0-9]+)/$', views.article_detail),
]
注：若要从URL中捕获一个值，只需要在它周围放置一对圆括号。不需要添加一个前导的反斜杠，因为每个URL都有。例如，应该是 ^articles 而不是 ^/articles 。每个正则表达式前面的 r 是可选的，但是建议加上，它告诉Python这个字符串是“原始的”——字符串中任何字符都不应该转义。
一些请求的例子：
/articles/2005/03/ 请求将匹配列表中的第三个模式。Django 将调用函数views.month_archive(request, '2005', '03')。 /articles/2005/3/ 不匹配任何URL 模式，因为列表中的第三个模式要求月份应该是两个数字。 /articles/2003/ 将匹配列表中的第一个模式不是第二个，因为模式按顺序匹配，第一个会首先测试是否匹配。请像这样自由插入一些特殊的情况来探测匹配的次序。 /articles/2003 不匹配任何一个模式，因为每个模式要求URL 以一个反斜线结尾。 /articles/2003/03/03/ 将匹配最后一个模式。Django 将调用函数views.article_detail(request, '2003', '03', '03')。
二、有名分组
上面的示例使用简单的、没有命名的正则表达式（通过圆括号）来捕获URL中的额值并以位置参数传递给视图。在更高级的用法中，可以使用命名的正则表达式组来捕获URL中的值并以关键字参数传递给视图。在Python正则表达式中，命名正则表达式组的语法是 (?P<name>pattern) ，其中name是组的名称，pattern是要匹配的模式。下面是以上URLconf使用命名组的重写：
from django.urls import path,re_path
from app01 import views
urlpatterns = [
re_path(r'^articles/2003/$', views.special_case_2003),
re_path(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/$', views.year_archive),
re_path(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/(?P<month>[0-9]{2})/$', views.month_archive),
re_path(r'^articles/(?P<year>[0-9]{4})/(?P<month>[0-9]{2})/(?P<day>[0-9]{2})/$', views.article_detail),
]
这个实现与前面的示例完全相同，只有一个细微的差别：捕获的值作为关键字参数而不是位置参数传递给视图函数。例如：
/articles/2005/03/ 请求将调用views.month_archive(request, year='2005', month='03')函数，而不是views.month_archive(request, '2005', '03')。 /articles/2003/03/03/ 请求将调用函数views.article_detail(request, year='2003', month='03', day='03')。
URL分发与反向解析机制
三、分发
'''
At any point, your urlpatterns can “include” other URLconf modules. This
essentially “roots” a set of URLs below other ones.
'''
from django.urls import path,re_path,include
from app01 import views
urlpatterns = [
re_path(r'^admin/', admin.site.urls),
re_path(r'^blog/', include('blog.urls')),
]
四、反向解析
在使用Django项目时，一个常见的需求是获得URL的最终形式，以用于嵌入到生成的内容中（视图中和显示给用户的URL等）或者用于处理服务器端的导航（重定向等）。人们强烈希望不要硬编码这些URL（费力、不可扩展且容易产生错误）或者设计一种与URLconf毫不相关的专门的URL生成机制，因为这样容易导致一定程度上产生过期的URL。在需要URL的地方，对于不同层级，Django提供不同的额工具用于URL反查：
1、在模板中：使用URL模板标签。
2、在Python代码中：使用 from django.urls import reverse 函数 urls.py:
from django.conf.urls import url
from . import views
urlpatterns = [
#...
re_path(r'^articles/([0-9]{4})/$', views.year_archive, name='news-year-archive'),
#...
]
在模板中：
<a href="{% url 'news-year-archive' 2012 %}" rel="external nofollow" >2012 Archive</a>
<ul>
{% for yearvar in year_list %}
<li><a href="{% url 'news-year-archive' yearvar %}" rel="external nofollow" >{{ yearvar }} Archive</a></li>
{% endfor %}
</ul>
在python中：
from django.urls import reverse
from django.http import HttpResponseRedirect
def redirect_to_year(request):
# ...
year = 2006
# ...
return HttpResponseRedirect(reverse('news-year-archive', args=(year,))) # 同redirect("/path/")
当命名你的URL模式时，请确保使用的名称不会与其它应用中名称冲突。如果你的URL模式叫做comment，而另外一个应用中也有一个同样的名称，当你在模板中使用这个名称的时候不能保证将插入哪个URL。在URL名称中加上一个前缀，比如应用的名称，将减少冲突的可能。我们建议使用myapp-comment 而不是 comment。
命名空间解决URL冲突
五、名称空间
命名空间（Namespace）是标识符的可见范围。一个标识符可在多个命名空间中定义，它在不同命名空间中的含义是互不相干的。这样，在一个新的命名空间中可定义任何标识符，它们不会与任何已有的标识符发生冲突，因为已有的定义都处于其它命名空间中。由于name没有作用域，Django在反解URL时，会在项目全局顺序搜索，当查找到第一个name指定URL时，立即返回。我们在开发项目时，会经常使用name属性反解出URL，当不小心在不同的app的urls中定义相同的name时，可能会导致URL反解错误，为了避免这种事情发生，引入了命名空间。
在项目的urls.py中：
urlpatterns = [
re_path(r'^admin/', admin.site.urls),
re_path(r'^app01/', include(("app01.urls",namespace="app01"))),
re_path(r'^app02/', include(("app02.urls",namespace="app02"))),
]
app01.urls:
urlpatterns = [
re_path(r'^index/', index,name="index"),
]
app02.urls:
urlpatterns = [
re_path(r'^index/', index,name="index"),
]
app01.views:
from django.core.urlresolvers import reverse
def index(request):
return HttpResponse(reverse("app01:index"))
app02.views:
from django.core.urlresolvers import reverse
def index(request):
return HttpResponse(reverse("app02:index"))Django 2.0+ path语法与转换器
六、Django2.0版本的path
urlpatterns = [
re_path('articles/(?P<year>[0-9]{4})/', year_archive),
re_path('article/(?P<article_id>[a-zA-Z0-9]+)/detail/', detail_view),
re_path('articles/(?P<article_id>[a-zA-Z0-9]+)/edit/', edit_view),
re_path('articles/(?P<article_id>[a-zA-Z0-9]+)/delete/', delete_view),
]
考虑一下这样的两个问题：
1、函数year_archive中year参数是字符串类型，因此需要先转换为整数类型的变量值，当然year = int(year)不会有诸如TypeError或者VaError的异常。那么有没有一种方法，在url中，使得这一转换步骤可以由Django自动完成？
2、三个路由中article_id规则改变后，需要同时修改三处代码，那么有没有一种方法，只需要修改一处即可？
在Django2.0版本中，可以使用path解决以上的两个问题。
简单示例：
from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
path('articles/2003/', views.special_case_2003),
path('articles/<int:year>/', views.year_archive),
path('articles/<int:year>/<int:month>/', views.month_archive),
path('articles/<int:year>/<int:month>/<slug>/', views.article_detail),
]
基本规则：
1、使用尖括号 <> 从url中捕获值。
2、捕获值中可以包含一个转换器类型(converter type)，比如使用<int : name>捕获一个整数变量。如果没有转换器，将匹配任何字符串，当然也包括了 / 字符。
3、无需添加前导斜杠。
以下是根据https://docs.djangoproject.com/en/2.0/topics/http/urls/#example而整理的示例分析表：
path转换器：
文档原文是Path converters，暂且翻译为转换器。
Django默认支持以下5个转换器：
1、str——匹配除了路径分隔符 / 之外的非空字符串，这是默认的形式。
2、int——匹配正整数，包含0。
3、slug——匹配字母、数字以及横杠、下划线组成的字符串。
4、uuid——匹配格式化的uuid，如075194d3-6885-417e-a8a8-6c931e272f00。
5、path——匹配任何非空字符串，包含了路径分隔符。
注册自定义转换器：
对于一些复杂或者复用的需要，可以定义自己的转换器。
转换器是一个类或者接口，它的要求有三点：
1、regex类属性，字符串类型。
2、to_python(self, value)方法，value是由类属性regex所匹配到的字符串没返回具体的Python变量值，以供Django传递到对应的视图函数中。
3、to_url(self, value)方法，和to_python相反，value是一个具体的Python变量值，返回其字符串，通常用于url反向引用。
示例：
class FourDigitYearConverter:
regex = '[0-9]{4}'
def to_python(self, value):
return int(value)
def to_url(self, value):
return '%04d' % value
使用register_converter将其注册到URL配置中：
from django.urls import register_converter, path
from . import converters, views
register_converter(converters.FourDigitYearConverter, 'yyyy')
urlpatterns = [
path('articles/2003/', views.special_case_2003),
path('articles/<yyyy:year>/', views.year_archive),
...
]
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