Я створив зону для користувачів на своєму веб-сайті за допомогою Python і Django. Ось чого я навчився.

Я вирішив, що настав час оновити свій особистий веб-сайт, щоб дозволити відвідувачам купувати та отримувати доступ до моїх курсів через новий портал.

Зокрема, я хотів, щоб відвідувачі могли підписатись на рахунок, переглянути мої доступні курси та придбати ці курси. Як тільки користувач придбає курс, він зможе отримати доступ до всього вмісту курсу назавжди.

Теоретично це може звучати просто. Однак, не використовуючи веб-сайт електронної комерції, такий як Shopify, сайти членства напрочуд складні.

У цій статті я ознайомлю вас із рішеннями, які я прийняв, і стеком технологій, який я використав для створення цього нового сайту, зокрема:

  1. Як розпочати?
  2. Початок проекту Django
  3. Як налаштувати моделі Django
  4. Інтеграція смугових платежів
  5. Розгортання мого нового сайту на екземплярі AWS EC2
  6. Як клонувати CSS з існуючої сторінки

З чого почати?

Додаючи на свій веб-сайт новий розділ із абсолютно новим набором функцій, логічно організувати цей сайт як субдомен вашого початкового сайту.

Субдомен - це саме те, як це звучить. Це домен, який є частиною іншого (основного) домену. Субдомени з’являються як новий розділ URL-адреси вашого домену ранішеосновний URL домену.

Більш конкретно:

  • Мій основний домен: //nickmccullum.com
  • Моїм новим піддоменом курсів є: //courses.nickmccullum.com

Головна перевага субдомену полягає в тому, що вони безкоштовні! Не кажучи вже про те, що субдомен, позначений на вже добре класифікованому сайті, швидко індексується і отримує вигоду від успіху батьків.

Я знав, що мені потрібен сервер для розміщення мого нового сайту. Мені також потрібно було б приєднати цей сервер з еластичною IP-адресою.

Еластична IP-адреса - це статична IP-адреса, яка ніколи не зміниться. Це означає, що громадськість може отримати до нього доступ цілодобово та без вихідних.

Найшвидший спосіб налагодити роботу сервера на сьогоднішній день - це розмістити його в хмарі. Існує багато варіантів хмарних обчислень, зокрема, як AWS від Amazon, Droplets DigitalOcean або контейнери Azure. З точки зору ціноутворення, доступні варіанти є досить рівними, - так що це не надто врахувало моє рішення.

Я мав попередній досвід роботи з AWS (Amazon Web Services) - хмарною службою для розміщення інфраструктури. Звичайно, я вирішив розмістити тут свій сервер. Якщо бути більш точним, я розміщую сайт на екземплярі EC2. Про це ми поговоримо далі.

Гаразд, отже, тепер я знав, де хочу розмістити свій новий веб-сайт, що далі?

Настав час подумати про технологічний стек для сайту. Думаючи про те, яку технологію використовувати для створення веб-сайту, важливо врахувати такі основні теми:

  1. У чому ви володієте
  2. Вибір технологій інтерфейсу та бекенда, які добре поєднуються
  3. Продуктивність сайту

Вам слід відповісти на ці запитання та спробувати вибрати стек технологій, який відповідає вашим потребам та можливостям. Для мене я найбільше володію Python, тому Django 3.0 був природним вибором!

Я раніше працював над додатком Django (Passiv), тому був широко знайомий з інфраструктурою. Однак я ніколи не будував проект Django з нуля.

Через це мені довелося трохи почитати. Дізнавшись більше про цей популярний фреймворк, я продовжував порівнювати його з PHP, популярним інструментом веб-програмування. Раніше я працював на кількох сайтах Wordpress, і Wordpress побудований на PHP, тому це було природне порівняння (принаймні для мене).

Згідно з їх документацією та різними публікаціями на Stackoverflow, ось основні відмінності між фреймворком Django та основними фреймворками PHP:

  • Django за замовчуванням більше орієнтований на безпеку і забезпечує вбудовані методи безпеки, щоб допомогти програмістам заощадити час під час розробки.
  • Джанго орієнтований на швидкість. Він відомий як фреймворк, який допомагає розробникам якомога швидше відійти від ситуації.
  • Django має незначно нижчу продуктивність порівняно з більшістю фреймворків на основі PHP.

Я хотів би торкнутися цього останнього моменту. Python є інтерпретованою мовою і зазвичай асоціюється з нижчою продуктивністю, ніж інші мови програмування. Коли новий програміст почує щось подібне, вони можуть подумати, що Python набагато гірший за вибір інших мов через важливість продуктивності в обчисленні.

Хоча Python має нижчі стандарти продуктивності порівняно з іншими мовами, це надзвичайно розмите твердження. Насправді різниця між Django та Laravel (популярний фреймворк, заснований на PHP) настільки мала, що вважається незначною.

Щоб ця різниця в продуктивності мала значення для вас, вам потрібно було б писати додаток, що сильно залежить від продуктивності, з мільйонами користувачів. Мені було запропоновано дізнатися, що багато найбільших у світі веб-додатків побудовані на Django. Сказано інакше, якщо Django достатньо хороший для Instagram, то він, безумовно, був достатньо продуктивним для мого сайту.

Врешті-решт я вирішив створити веб-сайт своїх курсів за допомогою Django, головним чином тому, що маю досвід роботи з Python. Вивчення нового веб-фреймворку було приємним бонусом.

Далі я знав, що мені знадобиться база даних для цього сайту. Маючи досвід роботи з MySQL та PostgreSQL, я спочатку збирався вдатися до його використання тут. Однак Django за замовчуванням постачається із службою бази даних SQLite3, яка вимагає мінімальних налаштувань. Я ніколи не використовував SQLite, тому провів ще кілька досліджень.

Залежно від продуктивності та потреб у зберіганні даних, база даних SQLite3 за замовчуванням, що постачається з Django, була б більш ніж досить потужною для мого сайту. Я був вражений, коли виявив, що полегшена версія служби баз даних може бути такою потужною!

Для тих, хто не знайомий з цією технологією (такою, якою я був), SQLite3 - це реляційна база даних з чудовою продуктивністю для сайтів із низьким та середнім рівнем трафіку (~ 100 тис. Звернень на день). SQLite3 можна запускати на тому ж сервері, що і веб-сайт, не впливаючи на продуктивність. Це означає, що мені не потрібно було закручувати окремий екземпляр Amazon RDS, що економить трохи грошей на стадії розгортання.

Початок проекту Django

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

Повний посібник із встановлення див. В офіційній документації Django.

Початок проекту:

Після встановлення Django ви отримаєте доступ до django-adminінструменту, який допомагає розробникам у налаштуванні проектів та програм, а також надає інші зручні інструменти.

Запуск   django-admin startproject myprojectстворить нову папку в поточному каталозі, де буде жити ваш проект. Він також створить багато необхідних файлів, які вам знадобляться для початку.

Ось як виглядатиме ваш каталог після запуску цієї команди:

мійпроект /

   manage.py

   мійпроект /

       __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.

Однією з команд, на яку слід звернути увагу, буде startappкоманда, яка використовується для створення програми у вашому проекті так само, як ви створили програму. python manage.py startapp myappстворить нову папку та деякі необхідні файли для створення нової програми у вашому проекті.

myapp /  

   __init__.py

   admin.py

   apps.py

   міграції /

       __init__.py

   models.py

   tests.py

   views.py

Основна відмінність тут полягає у наявності файлів моделей та подань, які використовуються для визначення бази даних та функції інтерфейсу програми відповідно.

Моделі - це класи, що визначають таблиці бази даних. Ми детальніше обговоримо моделі далі в цьому підручнику.

Представлення керують структурою інтерфейсу та функціональністю програми, яка приймає веб-запит і повертає веб-відповідь.

Мабуть, найважливішою командою, яку слід пам’ятати, є команда 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.