Ich habe mit Python und Django einen Mitgliederbereich auf meiner Website erstellt. Folgendes habe ich gelernt:

Ich entschied, dass es Zeit war, meine persönliche Website zu aktualisieren, damit Besucher meine Kurse über ein neues Portal kaufen und darauf zugreifen können.

Insbesondere wollte ich einen Ort, an dem Besucher sich für ein Konto anmelden, meine verfügbaren Kurse anzeigen und diese Kurse erwerben können. Sobald ein Benutzer einen Kurs gekauft hat, kann er für immer auf alle Inhalte des Kurses zugreifen.

Dies mag theoretisch einfach klingen. Ohne die Verwendung einer E-Commerce-Website wie Shopify sind Mitgliedschafts-Websites jedoch überraschend komplex.

In diesem Artikel werde ich Sie durch die Entscheidungen und den Technologie-Stack führen, mit dem ich diese neue Site erstellt habe, einschließlich:

  1. Wie man anfängt?
  2. Starten eines Django-Projekts
  3. So richten Sie Django-Modelle ein
  4. Stripe Payments integrieren
  5. Bereitstellen meiner neuen Site auf einer AWS EC2-Instanz
  6. So klonen Sie CSS von einer vorhandenen Seite

Wie man anfängt?

Wenn Sie Ihrer Website einen neuen Abschnitt mit einem völlig neuen Funktionsumfang hinzufügen, ist es logisch, diese Website als Subdomain Ihrer ursprünglichen Website zu organisieren.

Eine Subdomain ist genau das, wonach es sich anhört. Es ist eine Domain, die Teil einer anderen (Haupt-) Domain ist. Subdomains erscheint als neuen Abschnitt Ihrer Domain - URL vordie Hauptdomain-URL.

Genauer:

  • Mein Haupt- Domain ist: //nickmccullum.com
  • Meine neue Kurs- Subdomain lautet: //courses.nickmccullum.com

Der Hauptvorteil einer Subdomain ist, dass sie kostenlos sind! Ganz zu schweigen davon, dass eine Subdomain, die auf einer bereits gut bewerteten Site markiert ist, schnell indiziert wird und vom Erfolg ihrer Eltern profitiert.

Ich wusste, dass ich einen Server zum Hosten meiner neuen Site benötigen würde. Ich müsste diesen Server auch mit einer elastischen IP-Adresse verbinden.

Eine elastische IP-Adresse ist eine statische IP-Adresse, die sich niemals ändert. Dies bedeutet, dass die Öffentlichkeit rund um die Uhr darauf zugreifen kann.

Der schnellste Weg, einen Server heutzutage zum Laufen zu bringen, besteht darin, ihn in der Cloud zu hosten. Es gibt viele Optionen für Cloud Computing, darunter Amazon AWS, DigitalOcean Droplets oder Azure Containers. In Bezug auf die Preisgestaltung sind die verfügbaren Optionen auf der ganzen Linie ziemlich gleich - das hat meine Entscheidung also nicht allzu sehr beeinflusst.

Ich habe bereits Erfahrungen mit AWS (Amazon Web Services) gesammelt - einem Cloud-basierten Dienst für die Hosting-Infrastruktur. Natürlich habe ich mich entschieden, meinen Server hier zu hosten. Um genauer zu sein, ich hoste die Site auf einer EC2-Instanz. Wir werden später mehr darüber sprechen.

Okay, jetzt wusste ich, wo ich meine neue Website hosten wollte. Wie geht es weiter?

Es war Zeit, über den Tech-Stack für die Site nachzudenken. Wenn Sie überlegen, welche Technologie zum Erstellen Ihrer Website verwendet werden soll, müssen Sie die folgenden Hauptthemen berücksichtigen:

  1. Was Sie beherrschen
  2. Auswahl von Frontend- und Backend-Technologien, die gut zusammenpassen
  3. Die Leistung der Website

Sie sollten diese Fragen beantworten und versuchen, einen Technologie-Stack auszuwählen, der Ihren Anforderungen und Fähigkeiten entspricht. Für mich beherrsche ich Python am besten, daher war Django 3.0 eine natürliche Wahl!

Ich hatte zuvor an einer Django-App (Passiv) gearbeitet, daher war ich mit der Infrastruktur weitgehend vertraut. Ich hatte jedoch noch nie ein Django-Projekt von Grund auf neu erstellt.

Aus diesem Grund hatte ich etwas zu lesen. Als ich mehr über dieses beliebte Framework erfuhr, verglich ich es immer wieder mit PHP, dem beliebten Webprogrammierwerkzeug. Ich habe in der Vergangenheit an mehreren Wordpress-Sites gearbeitet, und Wordpress basiert auf PHP. Dies war also ein natürlicher Vergleich (zumindest für mich).

Entsprechend ihrer Dokumentation und verschiedenen Beiträgen zu Stackoverflow sind hier die Hauptunterschiede zwischen dem Django-Framework und den wichtigsten PHP-Frameworks:

  • Django konzentriert sich standardmäßig mehr auf Sicherheit und bietet integrierte Sicherheitspraktiken, mit denen Programmierer während der Entwicklung Zeit sparen können.
  • Django konzentriert sich auf Geschwindigkeit. Es ist als Framework bekannt, mit dem Entwickler so schnell wie möglich ihre Arbeit aufnehmen können.
  • Django hat im Vergleich zu den meisten PHP-basierten Frameworks eine geringfügig geringere Leistung.

Ich möchte auf diesen letzten Punkt eingehen. Python ist eine interpretierte Sprache und wird häufig mit einer geringeren Leistung als andere Programmiersprachen in Verbindung gebracht. Wenn ein neuer Programmierer so etwas hört, denken sie möglicherweise, dass Python aufgrund der Bedeutung der Leistung beim Rechnen viel schlechter ist als andere Sprachoptionen.

Obwohl Python im Vergleich zu anderen Sprachen niedrigere Leistungsstandards hat, ist dies eine äußerst vage Aussage. Tatsächlich ist der Unterschied zwischen Django und Laravel (einem beliebten PHP-basierten Framework) so gering, dass er als vernachlässigbar angesehen wird.

Damit dieser Leistungsunterschied für Sie von Bedeutung ist, müssen Sie eine stark leistungsabhängige Anwendung mit Millionen von Benutzern schreiben. Ich wurde ermutigt zu erfahren, dass viele der weltweit größten Webanwendungen auf Django basieren. Anders gesagt, wenn Django gut genug für Instagram ist, dann war es sicherlich performant genug für meine Seite.

Am Ende habe ich beschlossen, meine Kurswebsite mit Django zu erstellen, hauptsächlich weil ich Erfahrung mit Python habe. Das Erlernen eines neuen Webframeworks war ein schöner Bonus.

Als nächstes wusste ich, dass ich eine Datenbank für diese Site benötigen würde. Da ich Erfahrung mit MySQL und PostgreSQL hatte, wollte ich es ursprünglich hier wieder verwenden. Django wird jedoch standardmäßig mit einem SQLite3-Datenbankdienst ausgeliefert, für den nur minimale Einstellungen erforderlich sind. Ich habe SQLite noch nie verwendet, daher habe ich weitere Nachforschungen angestellt.

Basierend auf den Leistungs- und Datenspeicheranforderungen wäre die mit Django gelieferte Standard-SQLite3-Datenbank für meine Site mehr als leistungsfähig genug. Ich war schockiert, als ich feststellte, dass eine leichtere Version eines Datenbankdienstes so leistungsfähig sein könnte!

Für alle, die mit dieser Technologie nicht vertraut sind (wie ich), ist SQLite3 eine relationale Datenbank mit hervorragender Leistung für Websites mit geringem bis mittlerem Datenverkehr (~ 100.000 Treffer pro Tag). SQLite3 kann auf demselben Server wie die Website ausgeführt werden, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Dies bedeutet, dass ich keine separate Amazon RDS-Instanz starten musste, was in der Bereitstellungsphase etwas Geld spart.

Starten eines Django-Projekts

Django is a high-level python web framework with the main goal of allowing rapid development and providing security by default. It takes care of many hassles of web development, reducing repetitive coding practices.

One of the best parts of using Django is that it is absolutely free.

Django is designed to help developers get their websites off the ground quickly (which is one of the main reasons I chose to use it for this project). One of my favourite features of this framework (as with most others) is their frontend templating system.

Django Templates allow you to write dynamic code which then generates the desired HTML and CSS. This gives you the ability to use structures such as loops and if statements in order to create dynamic HTML code (meaning it renders differently for each user) that can then be served as a static file.

For example:

# course_titles_template.html {% for course in courses_list %} 

{{ course.course_title }}

{% endfor %}

Would create a heading for every course variable found in the courses_list object. This could would render an HTML file with an

tag that contains the title of each course, like this:

Python Fundamentals

Advanced Python for Finance and Data Science

How to Run Python Scripts

How to Make A Python Class

The templating system saves you from a lot of manual labor. Allowing the HTML to render dynamically saves you the headaches of updating your code every time you add a new object.

This templating system also allows the web app to update over time as I add more content. So in this case if I were to add a new course to my database, this template would not need to be changed. It would simply render my new course’s title in a new heading tag.

Django also makes it extremely easy to get started in a project. Once you have Django installed, you are able to use the django-admin in order to start a project and even set up your apps.

Hang on a second, apps? Projects? What’s the difference?

An app is a web application that performs some functionality. It can be a blog, a login system, or even a file server. A project is a collection of apps and configurations which together form a website.

Installing Django:

The simplest way to install is with pip, the Python package manager.

python -m pip install Django

Eine vollständige Installationsanleitung finden Sie in der offiziellen Dokumentation von Django.

Ein Projekt starten:

Sobald Sie Django installiert haben, haben Sie Zugriff auf das django-adminTool, das Entwicklern beim Einrichten von Projekten und Apps hilft und andere nützliche Tools bereitstellt.

Durch Ausführen   django-admin startproject myprojectwird ein neuer Ordner im aktuellen Verzeichnis erstellt, in dem Ihr Projekt gespeichert wird. Außerdem werden viele der erforderlichen Dateien erstellt, die Sie benötigen, um loszulegen.

So sieht Ihr Verzeichnis nach dem Ausführen dieses Befehls aus:

Mein Projekt/

   verwalten.py

   Mein Projekt/

       __init__.py

       settings.py

       urls.py

       asgi.py

       wsgi.py

Inside the myproject folder you will find a manage.py file, which is extremely useful and provides many handy utilities. There will be another folder named myproject which will be where you set your configurations for the project.

The outer myproject/ root directory is a container for your project, its name doesn’t actually matter and if you find this confusing you can rename it to anything you like.

The inner myproject/ directory is the actual Python package for your project. Its name is the Python package name you’ll need to use to import anything inside it.

The important files to note here are the myproject/settings.py, where your Django and app specific settings are configured, and the myproject/urls.py.

The urls.py file is used to create urls within your website and point them to a location to service the request. This image does a great job explaining how Django handles requests:

Kudos to Ryan Nevius for creating such a wonderful visualization.

The myproject/urls.py file outlines the URL resolution for the entire website. Each app you add to your website will contain its own urls.py file which outlines the URL resolution within that specific app.

Now that you have a grasp on what some of those files are used for, let’s dive into getting a project started with the manager script’s commands.

Ein zu beachtender Befehl ist der startappBefehl, der zum Erstellen einer App in Ihrem Projekt auf dieselbe Weise verwendet wird, wie Sie die App erstellt haben. python manage.py startapp myapperstellt einen neuen Ordner und einige der erforderlichen Dateien zum Erstellen einer neuen App in Ihrem Projekt.

meine App/  

   __init__.py

   admin.py.

   apps.py

   Migrationen /

       __init__.py

   models.py

   tests.py

   views.py

Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Modell- und Ansichtsdateien vorhanden sind, mit denen die Datenbank- und die Frontend-Funktionalität der App definiert werden.

Modelle sind Klassen, die Ihre Datenbanktabellen definieren. Wir werden die Modelle später in diesem Tutorial genauer besprechen.

Ansichten steuern die Frontend-Struktur und -Funktionalität der App, indem sie eine Webanforderung aufnehmen und eine Webanantwort zurückgeben.

Der wahrscheinlich wichtigste Befehl, an den Sie sich erinnern sollten, ist der Befehl runserver:

python manage.py runserver. This will run your project on your localhost at the default port, 8000.

That’s it! With three simple steps you will see a welcome landing page showing you that the installation worked.

There is an extremely well written tutorial in Django’s Documentation providing a far more in depth walk through of starting a project. It can be found here: Starting a Project

How to set up models

Like many other web frameworks, Django has an implementation of the object-relational mapping (ORM) concept. In Django, this implementation is called models.

Models are a very important topic to understand when developing a project in Django. In there most basic form, models can be thought of as wrappers for database tables.

Said differently, a Django model is used to define your data. It contains the fields and behaviours of the data you store. Each model maps to a single table in your database and fields in your model map to fields in your database.

When writing models you have access to powerful built-in field types that do a lot of the heavy lifting for you. Forget writing SQL code manually to construct your database. You can simply write a model class and run the migration commands to have a fully functional SQL script loaded into your database.

Django offers a User Model as part of its built in authentication system which allows you to ignore the backend side of all the login/sign-up and password handling.

When designing the models for my new site I needed the following three models:

  • Profile - a wrapper class around the User model to add non-auth related information (often called a Profile Model)
  • Course - to store all the information about each course
  • Document - a model that stores information about which files are attributed to each course. I specifically wanted to upload Markdown documents, as that's how my public blog is already built

Here's an example of a model:

class Profile(models.Model): user = models.OneToOneField(User, on_delete=models.CASCADE) enrolled_courses = models.ManyToManyField(Course)

A Profile Model is a useful tool for extending the functionality of the existing user model in order to store information about the user, beyond just authentication data. In my case I created a profile model named Profile to store which courses the user is enrolled in.

Here's my Course Model:

class Course(models.Model): course_title = models.CharField(max_length=200) course_description = models.CharField(max_length=500) course_price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)

My Course model is fairly straightforward. I only needed to store 3 pieces of information about each course for logistics while the actual content of the course is handled by the Document model.

class Document(models.Model): course = models.ForeignKey(Course,on_delete=models.PROTECT) file = models.FileField ( upload_to=markdown_upload_location, default="default.md" )

Here I take advantage of some built in python functionality, where I’m passing the function markdown_upload_location into the FileField constructor.

This function is used to determine where the file being uploaded is to be stored on the file system. Passing the function into the constructor allows the function to be run each time a new file is uploaded instead of only being run once and then the same result being used over again.

Essentially, when an admin (me) uploads a new course to the site, a new folder is created for that course and all markdown files for that course are stored there. The Document model records link those files to the course record in the database.

One thing I took away from setting up these models was how easy the process of designing my database became. Gone are the days of MySQL Workbench and ERR diagrams, or writing SQL line-by-line and executing painful updates to schemas.

Integrating Stripe Payments

Stripe is a platform used by many websites around the world to take payment from customers. It’s secure, easy to use for customers and most importantly, it’s easy for us developers to set up!

The pricing is also quite fair compared to their competition, currently sitting at 2.9% + 0.30 CAD per transaction. This pricing applies to one time payments as well as their subscription sign ups.

In order to use Stripe as a developer you must make an account and check out their developer pages to review the options. They have prebuilt checkouts, entire libraries and SDKs for building your own custom checkout. Stripe also provides preexisting plugins for web frameworks (Wordpress, Drupal, etc.)

I decided to use their Checkout tool which is a secure, Stripe-hosted payment page that allowed me to avoid having to build a payment page. This not only saves the time of developing the frontend page for collecting payment information, but also the hassle of securing the payment in the backend.

Security is a huge topic nowadays and customers are wary of where they hand out their credit card details, so for me, using Stripe was a no brainer. I store none of the users details. Instead, they are sent straight to Stripe where they can be securely handled.

With a few lines of code I was able to import Stripe’s pre-built Javascript checkout module. Here's the script tag:

Here the data-key is set to the Stripe public key, similar to any developer API key. The description is what will appear in your Stripe dashboard for the payment received and the amount is the number of cents for the purchase. This simple inclusion imports this payment page as a modal on the website:

Once a customer fills out the payment information you only need to bundle up the payment information into a request and send it to Stripe. Next, Stripe is able to process the information and approve the payment within seconds.

# Send the charge to Stripe charge = stripe.Charge.create( amount=amount, currency=currency, description=f"Payment for course: {courseTitle}", source=self.request.POST['stripeToken'] )

Deploying my new site on an EC2 instance

Once I was finished developing my new site on my localhost, I needed to find a place to deploy it. I’ve had some experience with AWS and already had an account so it made for an easy decision.

Amazon’s Elastic Compute Cloud - usually referred to as EC2 - allows for an abundance of configurations, I simply went with the most straightforward set up. More specifically, a Ubuntu machine running on a T2 Micro server would be ample performance for this site.

Setting up the server was the easiest part of deployment, I set up a server in less than 10 minutes. Next I had to attach an elastic IP address to the instance and update my DNS records in Route53 (where my domain lives).

After setting up the server I had to figure out how I was going to serve the website to visitors. I’ve had some experience in the past with Apache so that was a natural choice. It turns out that Apache and Django mesh together very well.

Django is served via its WSGI (Web Server Gateway Interface) - a fast CGI interface for Python, this is similar to PHP’s FPM if you are familiar with that. In simple terms, the WSGI is a layer between Django and the web server that acts as an interface to serve the web pages.

As you may already know, Python is normally run within a virtualenv. This creates a virtual environment where the dependencies for a particular project can live without interfering with the system’s version of python.

If you’d like to learn a bit more about virtualenv check out the Hitchhiker's Guide to Python.

Basically this is important only to configure the Apache configurations. To serve the files correctly you need to make a WSGI Daemon for your Django project like so:

# /etc/apache2/sites-available/mysite.conf: WSGIProcessGroup courses.nickmccullum.com WSGIDaemonProcess course python-path=/home/ubuntu/django/courses-website python-home=/home/ubuntu/django/courses-website-venv WSGIProcessGroup course WSGIScriptAlias / /home/ubuntu/django/courses-website/courses-website/wsgi.py  ServerName courses.nickmccullum.com 

This tells Apache to utilize the WSGI daemon in order to properly serve the files from the Django project. Once this was set up, I needed to restart Apache, wait the 24 hours it took for the DNS records to update, then - voilà:

One last step, I needed to secure my site with SSL (Secure Socket Layer). After all, I am asking people to make payments on my site, so customers will expect the site to be secured!

The simplest way to enable SSL on a site, in my opinion, is through Lets Encrypt. They offer a tool called Certbot for free, which can be enabled on your server to auto renew a server certificate and keep your server running with SSL 24/7 all year long.

It’s as simple as the following three steps:

1. Install Certbot:

sudo apt-get install certbot python3-certbot-apache

NOTE: This script will look at the ServerName setting in your apache configuration file to create the certificate so make sure you’ve set that before running it.

2. Get the certificate and tell certbot to update the apache configuration automatically:

sudo certbot --apache

3. Test the auto renewal:

sudo certbot renew --dry-run

Once you’ve configured SSL you can test to make sure the certificate was installed correctly by checking this website: //www.ssllabs.com/ssltest/.

After securing my site with SSL I opened the EC2 instance’s security rules to allow the site to be public. With my new site up and running on my EC2 instance, I am now able to securely sell my courses to customers who wish to learn about various topics in software development.

Final Thoughts

I am grateful for all of the experience I gained throughout this project, from navigating a new web framework to integrating the Stripe API – I certainly learned a lot!

Learning a new topic like Django can be overwhelming but I felt their documentation was very strong compared to others that I’ve read (erhm, AWS).

If I were to give a single piece of advice I would tell you that the most valuable resource with any tool is the official documentation. This is especially true when it’s well written. But no matter what tool you are using, never be afraid of the docs and get used to reading them in order to find answers to your problems.

This article was written by Nick McCullum, who teaches Python, JavaScript, and Data Science courses on his website.