---
created: 2026-06-01
updated: 2026-06-01
---

# Экзамен — Разработка веб-ориентированных информационных систем
---

## Блок 1. Общие вопросы

### Модель OSI

**Модель OSI (Open Systems Interconnection)** — теоретическая база, определяющая протоколы, равномерно распределяя их на 7 логических уровней.

_Протокол_ — набор правил, определяющий, как происходит обмен данными.

| Уровень | Название | Что делает | Устройства/Протоколы |
|---|---|---|---|
| 1 | Физический (Physical) | Передаёт физические сигналы (токи, свет, радио) | Хабы, репитеры, Ethernet (L1) |
| 2 | Канальный (Data Link) | Проверяет ошибки; оперирует кадрами (frame) и MAC-адресами | Коммутаторы, Ethernet (L1+L2) |
| 3 | Сетевой (Network) | Маршрутизация; оперирует пакетами и IP-адресами; ARP | Маршрутизаторы |
| 4 | Транспортный (Transport) | Надёжная передача; TCP / UDP | — |
| 5 | Сеансовый (Session) | Управляет сессиями | — |
| 6 | Представления (Presentation) | Кодирование, сжатие (JPEG, GIF) | — |
| 7 | Прикладной (Application) | Сетевые службы: HTTP(S), SMTP, FTP | — |

**Инкапсуляция** — добавление служебной информации при движении вниз по уровням; **деинкапсуляция** — обратный процесс.

**MAC-адрес** — уникальный идентификатор устройства на канальном уровне.

**ARP (Address Resolution Protocol)** — определяет MAC-адрес по IP-адресу в локальной сети.

---

### IPv4, маска подсети, подсети (VLSM)

**IP-адрес** имеет две части: адрес сети и адрес узла.

**Маска сети** — 32-битное число из подряд идущих единиц. Примеры:
- Класс A → 255.0.0.0 (`/8`)
- Класс B → 255.255.0.0 (`/16`)
- Класс C → 255.255.255.0 (`/24`)

Современный стандарт — **CIDR** (бесклассовая адресация).

**Диапазоны приватных сетей:**
1. 10.0.0.0 – 10.255.255.255
2. 172.16.0.0 – 172.31.255.255
3. 192.168.0.0 – 192.168.255.255

Специальные адреса:
- `0.0.0.0` — используется DHCP при первом запросе.
- `255.255.255.255` — широковещательный (broadcast).
- `127.*.*.*` — loopback (обращение к самому себе; **localhost** = `127.0.0.1`).

**Количество хостов в подсети:**
$$H = 2^{n} - 2$$
где $n$ — число бит под номер хоста.

**Количество подсетей:**
$$N = 2^{n}$$
где $n$ — число бит, заимствованных из хостовой части.

**VLSM (Variable Length Subnet Mask)** — маска переменной длины. Позволяет делить пространство на подсети разного размера, чтобы никто не перехватил трафик и каждому устройству достался адрес.

Запись: `192.168.25.0/24`, где 24 — число единиц в маске (= 255.255.255.0).

Пример: `192.168.1.0/24` — 254 хоста, адрес сети `192.168.1.0`, широковещательный `192.168.1.255`.

**Выделение адресов:** IANA → Региональные регистраторы (RIPE для Европы) → Национальные регистраторы → Провайдеры.

---

### IPv6

**Причина появления:** IPv4 даёт ~4 млрд адресов — их не хватает. IPv6 использует 128 бит.

$$340\ 282\ 366\ 920\ 938\ 463\ 463\ 374\ 607\ 431\ 768\ 211\ 456 \text{ адресов}$$

**Формат:** 8 групп по 4 шестнадцатеричных цифры:
```
2041:0000:140F:0000:0000:0000:875B:131B
```

Правила сокращения:
1. Несколько блоков нулей подряд → `::` (только один раз в адресе).
2. Одиночный блок нулей → `0`.
3. Ведущие нули в блоке можно опустить.

Пример: `2041:0000:140F:0000:0000:0000:875B:131B` → `2041:0:140F::875B:131B`

**Отличия от IPv4:**
- OSPF v2 → OSPFv3; ICMP → ICMPv6; ARP → NDP (Neighbor Discovery Protocol).
- RIP → RIPng; BGP → MP-BGP; EIGRP поддерживает оба.
- **Двойной стек** — одновременная работа IPv4 и IPv6.

**Типы адресов:**
- **Global Unicast** — публичные, аналог белых IPv4.
- **Unique Local** (префикс `FD`) — аналог приватных IPv4.
- **Link-Local** (префикс `FE80`) — для связи внутри сегмента.
- **Multicast** (префикс `FF`).

**Подсети в IPv6:** стандартный префикс подсети — `/64`. Первые 64 бита — префикс сети, последние 64 — идентификатор интерфейса. Число подсетей при `/48` от провайдера: 2^16 ≈ 65 536.

**Получение префиксов:** IANA → Региональные реестры → ISP → Клиент.

---

### NAT (Network Address Translation)

**Проблема:** нехватка публичных IPv4. **Решение:** NAT переводит приватные адреса в публичные.

**Термины:**
- **Inside Local** — приватный адрес устройства внутри сети.
- **Inside Global** — публичный адрес, под которым виден пакет снаружи.
- **Outside Local** — адрес внешнего устройства во внутренней топологии.
- **Outside Global** — реальный адрес внешнего устройства.

**Типы NAT:**

| Тип | Суть |
|---|---|
| Static NAT | 1:1 — один внутренний ↔ один внешний (для серверов) |
| Dynamic NAT | Пул внутренних ↔ пул внешних (автоматически) |
| PAT (NAT Overload) | Многие внутренние → один внешний + уникальные порты (домашние роутеры) |

**PAT:** использует номер порта TCP/UDP для разделения сессий. ICMPv4 использует Query ID вместо порта.

**Stub-сеть** — тупиковая сеть, весь трафик которой выходит через один маршрутизатор.

| Преимущества NAT | Недостатки NAT |
|---|---|
| Экономия публичных IPv4 | Увеличение задержки |
| Конфиденциальность топологии | Проблемы с IPsec, входящими соединениями |
| Независимость от провайдера | Потеря сквозной трассировки |

---

### TCP и UDP

Основные протоколы транспортного уровня (L4).

**TCP (Transmission Control Protocol) — RFC 793:**
- Устанавливает соединение трёхсторонним рукопожатием:
  1. **SYN** — запрос на соединение от отправителя.
  2. **SYN-ACK** — подтверждение от получателя.
  3. **ACK** — начало передачи.
- После каждой порции данных получатель отправляет подтверждение.
- **Надёжный, но медленный.** Используется там, где важна точность: пароли, транзакции, почта.

**UDP (User Datagram Protocol):**
- Просто отправляет пакеты без установления соединения.
- Может теряться часть данных или нарушаться порядок.
- **Быстрый, но ненадёжный.** Используется там, где важна скорость: видеозвонки, стриминг, игры.

---

### DNS (Domain Name System)

**DNS** — система доменных имён. Аналог: контактная книга (ФИО → номер телефона → домен → IP).

**Цепочка разрешения:**
1. Браузер → **кэш браузера**.
2. → Локальный DNS (файл `hosts`).
3. → **Resolver** (обычно сервер провайдера или 8.8.8.8).
4. → **Root server** (отвечает за `.`).
5. → **TLD server** (Top Level Domain):
   - gTLD: `.com`, `.org`, `.edu`
   - ccTLD: `.ru`, `.ua`, `.by`, `.us`
6. → **Authoritative nameserver** — знает конкретный IP.

**Виды запросов:**
1. **Recursive** — запрос IP по домену (resolver сам обходит всю цепочку).
2. **Iterative** — запрос IP или следующего сервера.
3. **Inverse** — запрос домена по IP.

---

### Localhost и порты

**localhost** — стандартное доменное имя для loopback-адреса `127.0.0.1` (IPv4) или `::1` (IPv6). Означает "этот же компьютер".

**Стандартные порты:**

| Протокол                                                                                                                                                                                                     | Порт |
| ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | ---- |
| HTTP                                                                                                                                                                                                         | 80   |
| HTTPS                                                                                                                                                                                                        | 443  |
| FTP                                                                                                                                                                                                          | 21   |
| SSH                                                                                                                                                                                                          | 22   |
| DNS                                                                                                                                                                                                          | 53   |
| SMTP                                                                                                                                                                                                         | 25   |

---

### HTTP / HTTPS / HTTP/3

**HTTP (HyperText Transfer Protocol)** — протокол прикладного уровня (L7) для передачи данных в вебе.

**Структура HTTP-запроса:**
```
METHOD /path HTTP/1.1
Host: example.com
Content-Type: application/json

[тело запроса]
```

**Основные методы:**

| Метод  | Назначение                 |
| ------ | -------------------------- |
| GET    | Получить ресурс            |
| POST   | Создать / отправить данные |
| PUT    | Заменить ресурс целиком    |
| PATCH  | Частично обновить          |
| DELETE | Удалить                    |

**Структура HTTP-ответа:**
```
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html

[тело ответа]
```

**Коды ответов:**

| Диапазон | Смысл           | Примеры                                                         |
| -------- | --------------- | --------------------------------------------------------------- |
| 1xx      | Информационные  | 100 Continue                                                    |
| 2xx      | Успех           | 200 OK, 201 Created, 204 No Content                             |
| 3xx      | Перенаправление | 301 Moved Permanently, 302 Found                                |
| 4xx      | Ошибка клиента  | 400 Bad Request, 401 Unauthorized, 403 Forbidden, 404 Not Found |
| 5xx      | Ошибка сервера  | 500 Internal Server Error, 503 Service Unavailable              |

**HTTPS** — HTTP поверх TLS/SSL. Шифрует передачу данных; порт 443. Сертификат подтверждает подлинность сервера.

**HTTP/2:** мультиплексирование запросов в одном TCP-соединении, сжатие заголовков, server push.

**HTTP/3:** работает поверх QUIC (UDP вместо TCP), встроенное шифрование TLS 1.3, устраняет проблему блокировки заголовка (head-of-line blocking).

---

### URI, URL, URN

- **URI (Uniform Resource Identifier)** — общее понятие; любой идентификатор ресурса.
- **URL (Uniform Resource Locator)** — URI с указанием местонахождения и протокола доступа.
- **URN (Uniform Resource Name)** — URI без указания местонахождения; постоянное имя.

```
URL: https://example.com:8080/path/page?q=test#section
      схема  хост       порт путь      запрос якорь

URN: urn:isbn:978-5-17-084585-3
```

URL ⊆ URI; URN ⊆ URI.

---

### Идентификация, аутентификация, авторизация

- **Идентификация** — присвоение субъектам уникальных идентификаторов (логин, email).
- **Аутентификация** — проверка подлинности: "ты действительно тот, кем представляешься?" (пароль, токен, биометрия).
- **Авторизация** — проверка прав: "что тебе разрешено делать?" (роли, разрешения).

**Модель CIA:**
- **Конфиденциальность** — данные недоступны неавторизованным.
- **Целостность** — данные не искажены.
- **Доступность** — система доступна легитимным пользователям.

**Принципы защиты:**
- Простота (меньше поверхность атаки).
- Безопасные настройки по умолчанию (запрещено, если не разрешено явно).
- Минимизация полномочий.
- Разделение ответственности.

**Уязвимость → Угроза → Атака:**
- **Уязвимость** — слабое место (ошибка в коде, слабый пароль, неверные права).
- **Угроза** — потенциальное нарушение безопасности.
- **Атака** — реализованная угроза.

---

### OAuth 2.0

**OAuth 2.0** — протокол авторизации, позволяющий приложению получить ограниченный доступ к ресурсам пользователя на другом сервисе без передачи пароля.

**Роли:**
- **Resource Owner** — пользователь, владелец данных.
- **Client** — приложение, запрашивающее доступ.
- **Authorization Server** — выдаёт токены (например, Google, GitHub).
- **Resource Server** — хранит защищённые данные.

**Базовый flow (Authorization Code):**
1. Client перенаправляет пользователя на Authorization Server.
2. Пользователь даёт согласие.
3. Authorization Server возвращает **code** на redirect_uri клиента.
4. Client обменивает code на **access_token** (и **refresh_token**).
5. Client обращается к Resource Server с access_token.

**Access token** — краткосрочный, используется для запросов.
**Refresh token** — долгосрочный, используется для получения нового access_token.

---

## Блок 2–3. HTML

**HTML (Hypertext Markup Language)** — язык разметки для структурирования веб-страниц.

### Структура документа

```html
<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Заголовок страницы</title>
</head>
<body>
    <!-- Контент страницы -->
</body>
</html>
```

- `<!DOCTYPE html>` — объявление типа документа (HTML5).
- `<head>` — метаданные: не отображаются в браузере.
- `<body>` — основное содержимое.
- `<!-- ... -->` — комментарий.

**Метатег viewport** — критичен для мобильных устройств:
```html
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
```

---

### Нормальный поток. Блочные и строчные элементы

**Нормальный поток** — стандартное поведение: блочные элементы идут сверху вниз, строчные — слева направо внутри строки.

- **Блочные элементы** занимают всю доступную ширину и начинаются с новой строки: `<div>`, `<p>`, `<h1>`–`<h6>`, `<section>`, `<form>`.
- **Строчные элементы** находятся внутри строки и не ломают поток: `<span>`, `<a>`, `<strong>`, `<em>`, `<code>`.

---

### Семантические теги

Семантика — использование тегов по смыслу.

| Тег | Назначение |
|---|---|
| `<header>` | Верхняя часть страницы или секции |
| `<nav>` | Навигационные ссылки |
| `<main>` | Основной контент (один на страницу) |
| `<section>` | Смысловой раздел |
| `<article>` | Самостоятельный материал |
| `<aside>` | Дополнительный контент, боковая панель |
| `<footer>` | Нижняя часть страницы или секции |

`<div>` — нейтральный контейнер без семыслового значения.

---

### Основные теги

**Атрибуты:**
- `href` — адрес ссылки.
- `src` — путь к изображению/файлу.
- `alt` — текстовое описание изображения.
- `class` — CSS-класс.
- `id` — уникальный идентификатор.
- `name` — имя поля формы (отправляется на сервер).

**Текст и форматирование:**
- Заголовки: `<h1>`–`<h6>`.
- Абзац: `<p>`.
- Перенос строки: `<br>`.
- Выделение: `<strong>` (жирный), `<em>` (курсив), `<code>` (код).
- Пробелы: множественные пробелы схлопываются в один; `&nbsp;` — неразрывный пробел.

**Списки:**
- Маркированный: `<ul>` + `<li>`.
- Нумерованный: `<ol>` + `<li>`.

**Ссылки и изображения:**
```html
<a href="https://example.com" target="_blank">Текст</a>
<img src="cat.jpg" alt="Кот" width="500">
```

---

### Таблицы

Для структурированных данных. Не для вёрстки макета.

```html
<table>
    <caption>Заголовок таблицы</caption>
    <thead>
        <tr>
            <th>Столбец 1</th>
            <th>Столбец 2</th>
        </tr>
    </thead>
    <tbody>
        <tr>
            <td>Данные 1</td>
            <td>Данные 2</td>
        </tr>
    </tbody>
    <tfoot>
        <tr>
            <td>Итог 1</td>
            <td>Итог 2</td>
        </tr>
    </tfoot>
</table>
```

- `colspan` — объединение ячеек по горизонтали.
- `rowspan` — объединение ячеек по вертикали.

---

### Формы

```html
<form action="/handler-url/" method="post">
    <label for="username">Имя:</label>
    <input type="text" id="username" name="name" placeholder="Введите имя" required>

    <button type="submit">Отправить</button>
</form>
```

**Атрибуты `<form>`:**
- `action` — URL обработчика.
- `method` — `get` или `post`.

**Элементы управления:**
- `<input>` — универсальное поле ввода.
- `<select>` + `<option>` — выпадающий список.
- `<textarea>` — многострочное поле.
- `<button>` — кнопка (`type="submit"`, `type="reset"`, `type="button"`).
- `<fieldset>` + `<legend>` — группировка полей.
- `<label for="id">` — подпись к полю (клик по label фокусирует input).

**Типы `<input>`:**

| `type`     | Назначение                                 |
| ---------- | ------------------------------------------ |
| `text`     | Обычная строка                             |
| `password` | Пароль (символы скрываются)                |
| `email`    | Email с базовой проверкой формата          |
| `number`   | Числовой ввод                              |
| `checkbox` | Флажок (можно выбрать несколько)           |
| `radio`    | Выбор одного из группы (одинаковый `name`) |
| `file`     | Загрузка файла                             |
| `date`     | Выбор даты                                 |
| `hidden`   | Скрытое поле                               |
| `submit`   | Кнопка отправки                            |

```html
<fieldset>
  <legend>Способ связи</legend>
  <label>
    <input type="radio" name="contact" value="email"> Email
  </label>
  <label>
    <input type="radio" name="contact" value="phone"> Телефон
  </label>
</fieldset>

<label>
  <input type="checkbox" name="agreement" required>
  Согласен с условиями
</label>

<label for="comment">Комментарий:</label>
<textarea id="comment" name="comment" rows="5"></textarea>
```

**Атрибуты валидации:**
- `required` — поле обязательно.
- `minlength` / `maxlength` — длина строки.
- `min` / `max` — диапазон числа или даты.
- `pattern` — регулярное выражение.

HTML-валидация — на стороне браузера. Не заменяет проверку на сервере.

---

## Блок 4. CSS: Селекторы и блочная модель

**CSS (Cascading Style Sheets)** — язык таблиц стилей для оформления HTML.

### Подключение

```html
<!-- Внешняя таблица (предпочтительно) -->
<link rel="stylesheet" href="style.css">

<!-- Внутри <head> -->
<style> p { color: red; } </style>

<!-- Inline (наивысший приоритет, но засоряет HTML) -->
<p style="color: red;">Текст</p>
```

---

### Селекторы

| Селектор | Пример | Описание |
|---|---|---|
| Универсальный | `*` | Все элементы |
| По тегу | `h1`, `p` | Конкретный тег |
| По классу | `.card` | Элементы с классом |
| По ID | `#header` | Элемент с id |
| Потомок | `div p` | Все `p` внутри `div` |
| Дочерний | `div > p` | Прямые наследники |
| Соседний | `h1 + p` | Первый `p` сразу после `h1` |
| По атрибуту | `a[href^="https"]` | По значению атрибута |

**Группировка:** `h1, h2, p { ... }`

**Псевдоклассы:**
- `:hover`, `:focus`, `:active`.
- `:first-child`, `:last-child`, `:nth-child(2n)`, `:nth-child(odd)`.

**Псевдоэлементы:**
- `::before`, `::after` — вставляют контент до/после (используют `content`).

---

### Наследование и каскад

Наследование: некоторые свойства (`color`, `font-*`) передаются от родителя к потомкам.

**Специфичность (кто побеждает при конфликте):**

| Тип | Вес |
|---|---|
| Inline-стили | 1,0,0,0 |
| ID (`#id`) | 0,1,0,0 |
| Класс, атрибут, псевдокласс | 0,0,1,0 |
| Тег, псевдоэлемент | 0,0,0,1 |

При равной специфичности побеждает последнее объявление.

---

### Блочная модель (Box Model)

Каждый элемент — прямоугольный блок:

```
┌──────────────────────────────┐
│          margin              │
│  ┌────────────────────────┐  │
│  │        border          │  │
│  │  ┌──────────────────┐  │  │
│  │  │     padding      │  │  │
│  │  │  ┌────────────┐  │  │  │
│  │  │  │  content   │  │  │  │
│  │  │  └────────────┘  │  │  │
│  │  └──────────────────┘  │  │
│  └────────────────────────┘  │
└──────────────────────────────┘
```

- **Content** — содержимое.
- **Padding** — внутренние поля.
- **Border** — рамка.
- **Margin** — внешние отступы.

**`box-sizing`:**
- `content-box` (по умолчанию): `width` = ширина только контента.
- `border-box`: `width` включает `padding` и `border`.

---

### Свойство display

- `block` — занимает всю ширину, с новой строки.
- `inline` — по контенту, нельзя задать `width`/`height`.
- `inline-block` — строчный, но с размерами.
- `none` — убирает элемент из документа.

---

### Базовые свойства

**Текст и шрифты:**
```css
font-family: Arial, sans-serif;
font-size: 16px;
font-weight: bold;
text-align: center;
text-transform: uppercase;
text-decoration: underline;
line-height: 1.5;
letter-spacing: 2px;
```

**Тени текста:**
```css
text-shadow: 2px 2px 4px rgba(0,0,0,0.5);
```

**Фон:**
```css
background-color: #fff;
background-image: url("bg.jpg");
background-size: cover;
background-repeat: no-repeat;
background-position: center;
```

**Границы и тени блока:**
```css
border: 1px solid black;
border-radius: 8px;
box-shadow: 2px 4px 8px rgba(0,0,0,0.2);
```

**Выравнивание блоков:**
- `margin: 0 auto;` — горизонтальное центрирование блока с заданной шириной.

---

## Блок 5. CSS: Адаптивность, Flexbox и Grid

### Медиазапросы (@media)

```css
/* Desktop First: стили для телефонов */
@media screen and (max-width: 768px) {
    .container { flex-direction: column; }
}

/* Mobile First: стили для планшетов и выше */
@media screen and (min-width: 768px) {
    .container { display: flex; }
}
```

---

### Flexbox

**Одномерная** модель раскладки (по одной оси).

```css
.container {
    display: flex;          /* или inline-flex */
    flex-direction: row;    /* row | column | row-reverse | column-reverse */
    flex-wrap: wrap;        /* wrap | nowrap */
    justify-content: space-between; /* выравнивание по главной оси */
    align-items: center;    /* выравнивание по поперечной оси */
    gap: 16px;
}
```

**Главная ось** — задаётся `flex-direction` (по умолчанию горизонтальная).  
**Поперечная ось** — перпендикулярна главной.

`justify-content`: `flex-start` | `flex-end` | `center` | `space-between` | `space-around` | `space-evenly`.

`align-items`: `flex-start` | `flex-end` | `center` | `stretch` | `baseline`.

**Свойства элементов (flex-items):**
```css
.item {
    flex-grow: 1;    /* коэффициент растяжения */
    flex-shrink: 1;  /* коэффициент сжатия */
    flex-basis: 200px; /* базовый размер до распределения */
    order: 2;        /* порядок отображения */
}
/* Сокращение: flex: grow shrink basis */
.item { flex: 1 1 200px; }
```

---

### Grid Layout

**Двумерная** модель раскладки (строки + столбцы).

```css
.container {
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(3, 1fr);  /* 3 колонки равной ширины */
    grid-template-rows: auto 1fr;
    gap: 16px;
}
```

- **`fr`** — доля свободного пространства.
- **`repeat(n, size)`** — повторить `n` раз.
- **`minmax(min, max)`** — задать диапазон размера.

**Размещение элементов:**
```css
.item {
    grid-column: 1 / 3;   /* от 1-й до 3-й линии */
    grid-row: 2 / span 2; /* со 2-й линии на 2 ячейки */
}
```

**Именованные области:**
```css
.container {
    grid-template-areas:
        "header header"
        "sidebar content"
        "footer footer";
}
header  { grid-area: header; }
.sidebar { grid-area: sidebar; }
```

---

### Flex vs Grid

- **Flexbox** — одномерные структуры: меню, тулбары, строки карточек.
- **Grid** — двумерные макеты: раскладки всей страницы, сложные сетки.

---

## Блок 6. Django: Модели

**Django ORM** — связывает Python-код с реляционной БД. Паттерн Active Record.

### Структура проекта

```text
project/
├── manage.py
├── project/
│   ├── settings.py      # конфигурация (БД, INSTALLED_APPS)
│   └── urls.py          # корневые маршруты
└── app/
    ├── models.py        # модели (таблицы)
    ├── views.py
    └── urls.py
```

---

### Определение моделей

```python
from django.db import models

class Person(models.Model):
    first_name = models.CharField("Имя", max_length=30)
    age = models.IntegerField(default=18)
    bio = models.TextField(blank=True)

    class Meta:
        verbose_name = "Человек"
        ordering = ["-first_name"]
```

**`class Meta`** — метаданные модели: `verbose_name`, `ordering`, `db_table`, `unique_together`.

---

### Типы полей

| Поле | Описание |
|---|---|
| `AutoField` | Автоинкрементный первичный ключ (добавляется автоматически) |
| `CharField(max_length=N)` | Короткая строка |
| `TextField` | Длинный текст |
| `IntegerField` | Целое число |
| `DecimalField(max_digits, decimal_places)` | Точное десятичное (деньги) |
| `BooleanField` | `True`/`False` |
| `DateField` | Дата |
| `DateTimeField` | Дата + время |
| `EmailField` | Строка с валидацией email |
| `FileField` | Путь к файлу |
| `ImageField` | Файл изображения |

**`null=True`** — разрешить `NULL` в БД.  
**`blank=True`** — разрешить пустое значение на уровне валидации формы.

---

### Отношения

```python
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)

class Profile(models.Model):
    author = models.OneToOneField(Author, on_delete=models.CASCADE)
    bio = models.TextField()

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)
    author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.PROTECT,
                               related_name="books")
    co_authors = models.ManyToManyField(Author,
                                        related_name="coauthored_books",
                                        blank=True)
```

- **`ForeignKey`** — "один ко многим": у одного автора много книг.
- **`OneToOneField`** — "один к одному".
- **`ManyToManyField`** — "многие ко многим"; Django автоматически создаёт промежуточную таблицу.

**`on_delete`:**

| Значение      | Поведение                                  |
| ------------- | ------------------------------------------ |
| `CASCADE`     | Удалить текущую запись вместе со связанной |
| `PROTECT`     | Запретить удаление, пока есть ссылки       |
| `SET_NULL`    | Записать `NULL` (нужен `null=True`)        |
| `SET_DEFAULT` | Записать значение по умолчанию             |
| `DO_NOTHING`  | Ничего не делать                           |

**`related_name`** — имя обратной связи: `author.books.all()`.

**Промежуточная модель Many-to-Many** — используется, когда нужно хранить дополнительные данные о связи:

```python
class Membership(models.Model):
    person = models.ForeignKey("Person", on_delete=models.CASCADE)
    group = models.ForeignKey("Group", on_delete=models.CASCADE)
    date_joined = models.DateField()
    role = models.CharField(max_length=50)

class Group(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    members = models.ManyToManyField("Person", through="Membership")
```

---

### Миграции

```bash
python manage.py makemigrations   # создать файлы миграций
python manage.py migrate          # применить к БД
python manage.py showmigrations   # статусы миграций
```

---

## Блок 11. Django: QuerySet и ORM-запросы

**QuerySet ленив** — запрос к БД выполняется только при обращении к данным (итерация, срез, `list()`, `len()`).

### Базовые методы

```python
# Все объекты
Person.objects.all()

# Один объект (исключение если нет или несколько)
Person.objects.get(id=1)

# Фильтрация
Person.objects.filter(age__gte=18)
Person.objects.exclude(age__lt=18)

# Порядок
Person.objects.order_by("-age")   # минус = DESC

# Уникальные значения
Person.objects.distinct()

# Количество
Person.objects.count()

# Проверка существования (не загружает объекты)
Person.objects.filter(age=18).exists()
```

### Field Lookups (операторы поиска)

```python
# Точное совпадение
filter(name__exact="Ivan")
filter(name__iexact="ivan")      # без учёта регистра

# Сравнение чисел
filter(age__gt=18)    # >
filter(age__gte=18)   # >=
filter(age__lt=30)    # <
filter(age__lte=30)   # <=

# Вхождение
filter(name__contains="van")
filter(name__icontains="van")    # без учёта регистра

# Список / диапазон
filter(id__in=[1, 2, 3])
filter(age__range=(18, 30))

# NULL
filter(bio__isnull=True)
```

### Агрегация и аннотация

```python
from django.db.models import Avg, Count, Sum, Min, Max

# aggregate — одно итоговое значение; возвращает dict
result = Book.objects.aggregate(avg_rating=Avg("rating"))
print(result["avg_rating"])

# annotate — вычисляемое поле для каждого объекта
authors = Author.objects.annotate(total_books=Count("books"))
for a in authors:
    print(a.name, a.total_books)
```

### Q-объекты (сложные условия)

```python
from django.db.models import Q

# OR
books = Book.objects.filter(Q(rating__gt=4) | Q(title__icontains="Django"))

# AND
books = Book.objects.filter(Q(rating__gt=4) & Q(is_published=True))

# NOT
books = Book.objects.filter(~Q(rating__lt=3))
```

### F-выражения (операции в БД)

```python
from django.db.models import F

# Увеличить счётчик просмотров прямо в БД, без загрузки в Python
Book.objects.filter(id=1).update(views=F("views") + 1)
```

### Цепочки методов

```python
queryset = (
    Person.objects
    .filter(age__gte=18)
    .exclude(is_active=False)
    .order_by("first_name")
    .distinct()
)
```

### Проблема N+1 и оптимизация

**N+1** — один запрос за списком + N запросов в цикле на каждый связанный объект.

```python
# Плохо: N+1
books = Book.objects.all()
for book in books:
    print(book.author.name)  # запрос на каждую итерацию

# Хорошо: select_related (JOIN) для ForeignKey/OneToOne
books = Book.objects.select_related("author")

# Хорошо: prefetch_related (отдельный запрос) для ManyToMany / обратные связи
books = Book.objects.prefetch_related("authors")
```

---

## Блок 7–10. Django: Views, URLs, Templates

### Маршрутизация (URLs)

```python
# project/urls.py
from django.urls import include, path

urlpatterns = [
    path("blog/", include("blog.urls")),
]
```

```python
# blog/urls.py
from django.urls import path
from . import views
from .views import PostListView, PostDetailView, AboutView

app_name = "blog"

urlpatterns = [
    path("", views.post_list, name="post_list"),          # FBV
    path("<int:pk>/", PostDetailView.as_view(), name="post_detail"),  # CBV
    path("about/", AboutView.as_view(), name="about"),
    path("tag/<slug:slug>/", views.posts_by_tag, name="posts_by_tag"),
]
```

**Конвертеры пути:**

| Конвертер        | Тип                    | Пример URL           |
| ---------------- | ---------------------- | -------------------- |
| `<str:name>`     | Строка без `/`         | `/user/ivan/`        |
| `<int:pk>`       | Целое положительное    | `/post/42/`          |
| `<slug:slug>`    | Буквы, цифры, `_`, `-` | `/tag/django-orm/`   |
| `<uuid:id>`      | UUID                   | `/item/075194d3-...` |
| `<path:subpath>` | Строка с `/`           | `/files/a/b/c.txt`   |

**`re_path`** — маршрут с регулярным выражением:
```python
from django.urls import re_path
re_path(r"^post/(?P<pk>[0-9]+)/$", views.post_detail)
```

**Реверс URL:**
```python
from django.urls import reverse
url = reverse("blog:post_detail", kwargs={"pk": 1})
```

```html
{% url 'blog:post_detail' post.pk %}
```

---

### Функциональные представления (FBV)

```python
from django.shortcuts import render, get_object_or_404

def post_list(request):
    posts = Post.objects.all()[:5]
    return render(request, "blog/list.html", {"posts": posts})

def post_detail(request, pk):
    post = get_object_or_404(Post, pk=pk)
    return render(request, "blog/detail.html", {"post": post})
```

- Принимают `HttpRequest`, возвращают `HttpResponse`.
- `render(request, template, context)` — собирает ответ.
- `get_object_or_404` — возвращает объект или 404.

---

### Классовые представления (CBV)

Вызываются через `.as_view()`.

```python
from django.views.generic import TemplateView, ListView, DetailView

class AboutView(TemplateView):
    template_name = "blog/about.html"


class PostListView(ListView):
    model = Post
    template_name = "blog/list.html"
    context_object_name = "posts"   # по умолчанию: object_list
    paginate_by = 10

    def get_queryset(self):
        return Post.objects.filter(is_published=True).order_by("-created_at")

    def get_context_data(self, **kwargs):
        context = super().get_context_data(**kwargs)
        context["extra"] = "доп. данные"
        return context


class PostDetailView(DetailView):
    model = Post
    template_name = "blog/detail.html"
    context_object_name = "post"    # по умолчанию: object
```

**Имена переменных по умолчанию:**
- `ListView` → `object_list`.
- `DetailView` → `object`.

**Пагинация в ListView:**
```html
{% if is_paginated %}
  {% if page_obj.has_previous %}
    <a href="?page={{ page_obj.previous_page_number }}">Назад</a>
  {% endif %}
  Страница {{ page_obj.number }} из {{ page_obj.paginator.num_pages }}
  {% if page_obj.has_next %}
    <a href="?page={{ page_obj.next_page_number }}">Вперёд</a>
  {% endif %}
{% endif %}
```

**Шаблоны по умолчанию (если не задан `template_name`):**
- `ListView` → `<app>/<model>_list.html`
- `DetailView` → `<app>/<model>_detail.html`

---

### Шаблоны (Django Template Language)

**Переменные:**
```html
{{ post.title }}
{{ user.get_full_name }}
```

**Теги:**
```html
{% if post.is_published %}
  <p>Опубликовано</p>
{% elif post.is_draft %}
  <p>Черновик</p>
{% else %}
  <p>Архив</p>
{% endif %}

{% for post in posts %}
  <p>{{ forloop.counter }}. {{ post.title }}</p>
{% empty %}
  <p>Постов нет.</p>
{% endfor %}
```

**`forloop`:**
- `forloop.counter` — счётчик с 1.
- `forloop.counter0` — счётчик с 0.
- `forloop.first` / `forloop.last` — первый/последний элемент.

**Фильтры:**
```html
{{ post.created_at|date:"Y-m-d" }}
{{ text|lower }}
{{ text|upper }}
{{ list|length }}
{{ value|default:"нет" }}
{{ price|floatformat:2 }}
```

---

### Наследование шаблонов

```html
<!-- templates/base.html -->
<!doctype html>
<html lang="ru">
<head>
  <title>{% block title %}Сайт{% endblock %}</title>
  {% load static %}
  <link rel="stylesheet" href="{% static 'css/app.css' %}">
</head>
<body>
  <nav>...</nav>
  <main>
    {% block content %}{% endblock %}
  </main>
</body>
</html>
```

```html
<!-- templates/blog/list.html -->
{% extends "base.html" %}

{% block title %}Посты{% endblock %}

{% block content %}
  <h1>Посты</h1>
  {% for post in posts %}
    <a href="{% url 'blog:post_detail' post.pk %}">{{ post.title }}</a>
  {% endfor %}
{% endblock %}
```

**Include шаблонов:**
```html
{% include "blog/partials/card.html" %}
{% include "blog/partials/card.html" with post=item only %}
```

**Статические файлы:**
```html
{% load static %}
<img src="{% static 'images/logo.png' %}" alt="Логотип">
```

**Вызов методов в шаблонах:** Django вызывает методы без аргументов автоматически:
```html
{{ user.get_full_name }}     {# вызов get_full_name() #}
{{ post.get_absolute_url }}  {# вызов get_absolute_url() #}
```

Методы с аргументами напрямую вызвать нельзя — логику нужно вынести во view или templatetag.

---

## Блок 12. Django: Формы

### forms.Form

```python
from django import forms

class ContactForm(forms.Form):
    name = forms.CharField(max_length=100)
    email = forms.EmailField()
    message = forms.CharField(widget=forms.Textarea)
```

---

### forms.ModelForm

```python
from django import forms
from .models import Blog

class BlogForm(forms.ModelForm):
    class Meta:
        model = Blog
        fields = ["name", "tagline"]
        widgets = {
            "name": forms.TextInput(attrs={"class": "form-control"})
        }
```

---

### Жизненный цикл формы во view

```python
from django.shortcuts import redirect, render

def contact_view(request):
    if request.method == "POST":
        form = ContactForm(request.POST)
        if form.is_valid():
            data = form.cleaned_data
            send_email(data["email"], data["message"])
            return redirect("success")
    else:
        form = ContactForm()
    return render(request, "contact.html", {"form": form})
```

1. `GET` — создать пустую форму → показать страницу.
2. `POST` — создать форму из `request.POST` → проверить → действие + redirect.
3. Ошибки — снова показать форму с сообщениями.

---

### Валидация

- **`is_valid()`** — запускает проверку; после него появляются `cleaned_data` и `errors`.
- **`clean_<fieldname>()`** — проверка одного поля.
- **`clean()`** — проверка формы целиком (сравнение нескольких полей).

```python
class RegisterForm(forms.Form):
    username = forms.CharField(max_length=50)
    password = forms.CharField(widget=forms.PasswordInput)
    password_repeat = forms.CharField(widget=forms.PasswordInput)

    def clean_username(self):
        username = self.cleaned_data["username"]
        if username.lower() == "admin":
            raise forms.ValidationError("Это имя нельзя использовать")
        return username

    def clean(self):
        cleaned_data = super().clean()
        password = cleaned_data.get("password")
        password_repeat = cleaned_data.get("password_repeat")
        if password and password_repeat and password != password_repeat:
            raise forms.ValidationError("Пароли не совпадают")
        return cleaned_data
```

---

### Виджеты и подсказки

```python
class ProfileForm(forms.ModelForm):
    class Meta:
        model = Profile
        fields = ["bio", "birth_date"]
        widgets = {
            "bio": forms.Textarea(attrs={"rows": 3, "placeholder": "О себе"}),
            "birth_date": forms.DateInput(attrs={"type": "date"}),
        }
        labels = {"bio": "Биография"}
        help_texts = {"bio": "Не более 500 символов."}
```

---

### Отображение в шаблоне

```html
<form method="post">
  {% csrf_token %}
  {{ form.as_p }}
  <button type="submit">Сохранить</button>
</form>
```

```html
<!-- Ручной контроль -->
<form method="post">
  {% csrf_token %}
  {% for field in form %}
    <div>
      {{ field.label_tag }}
      {{ field }}
      {% if field.errors %}
        <ul class="errors">
          {% for error in field.errors %}
            <li>{{ error }}</li>
          {% endfor %}
        </ul>
      {% endif %}
    </div>
  {% endfor %}
  <button type="submit">Сохранить</button>
</form>
```

**CSRF-токен** — защита от Cross-Site Request Forgery: `{% csrf_token %}` обязателен во всех `method="post"` формах.

---

### Generic Editing Views (CBV для CUD)

```python
from django.urls import reverse_lazy
from django.views.generic import CreateView, UpdateView, DeleteView
from .models import Blog
from .forms import BlogForm

class BlogCreateView(CreateView):
    model = Blog
    form_class = BlogForm
    template_name = "blog/blog_form.html"
    success_url = reverse_lazy("blog_list")

class BlogUpdateView(UpdateView):
    model = Blog
    form_class = BlogForm
    template_name = "blog/blog_form.html"
    success_url = reverse_lazy("blog_list")

class BlogDeleteView(DeleteView):
    model = Blog
    template_name = "blog/blog_confirm_delete.html"
    success_url = reverse_lazy("blog_list")
```

```python
# urls.py
path("create/", BlogCreateView.as_view(), name="blog_create"),
path("<int:pk>/edit/", BlogUpdateView.as_view(), name="blog_update"),
path("<int:pk>/delete/", BlogDeleteView.as_view(), name="blog_delete"),
```