Django 網站簡介與 Gunicorn + Nginx 部署教材

從 Django 的基本概念、專案建立、應用程式結構，到使用 Gunicorn 與 Nginx 進行正式部署的完整教學。

適合 Web 程式設計、伺服器部署、IoT Web 後台與專題實作課程。

Django Python Web Gunicorn Nginx 部署

一、教學目標

理解 Django 是什麼，以及它適合解決什麼問題
學會建立 Django 專案與 app
理解 URL、View、Template、Model 的角色
學會在開發環境執行 Django
學會在伺服器上使用 Gunicorn + Nginx 部署 Django

二、Django 簡介

Django 是 Python 的高階 Web Framework
適合快速開發資料庫導向網站
內建管理後台、ORM、表單、路由、使用者驗證
非常適合做管理平台、專題網站、IoT 後台系統

如果 Flask 比較像輕量工具箱，Django 則比較像功能完整的工程平台。

三、Django 的基本架構

元件	用途
URL	定義網址路徑與對應的處理函式
View	接收請求並回傳結果
Template	HTML 模板，用來顯示畫面
Model	資料庫模型，定義資料表結構
Admin	內建後台管理介面

四、安裝 Django 與建立專案

1. 安裝 Python 與虛擬環境工具

sudo apt update
sudo apt install -y python3 python3-pip python3-venv

2. 建立專案目錄

mkdir -p ~/django_projects
cd ~/django_projects

3. 建立虛擬環境

python3 -m venv venv
source venv/bin/activate

4. 安裝 Django 與 Gunicorn

pip install django gunicorn

5. 建立 Django 專案

django-admin startproject mysite
cd mysite

6. 啟動開發伺服器

python manage.py runserver 0.0.0.0:8000

瀏覽器測試：

http://伺服器IP:8000

五、Django 專案目錄說明

mysite/
├── manage.py
├── mysite/
│   ├── __init__.py
│   ├── settings.py
│   ├── urls.py
│   ├── asgi.py
│   └── wsgi.py

manage.py：管理專案常用指令入口
settings.py：專案設定檔
urls.py：網址路由設定
wsgi.py：供 Gunicorn 等 WSGI Server 使用

六、建立第一個 app

python manage.py startapp mainapp

新增到 settings.py

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'mainapp',
]

建立 View

# mainapp/views.py
from django.http import HttpResponse


def home(request):
    return HttpResponse("Hello Django")

建立 app 的 urls.py

# mainapp/urls.py
from django.urls import path
from . import views

urlpatterns = [
    path('', views.home, name='home'),
]

在專案 urls.py 掛載

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

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

七、Template 基本用法

1. 建立 templates 資料夾

mkdir -p mainapp/templates/mainapp

2. 建立首頁模板

<!-- mainapp/templates/mainapp/index.html -->
<h1>Welcome to Django</h1>
<p>這是我的第一個 Django 網站</p>

3. 修改 View

from django.shortcuts import render


def home(request):
    return render(request, 'mainapp/index.html')

八、Model 與資料庫基本概念

Django 預設可使用 SQLite，非常適合教學起步。

範例 Model

# mainapp/models.py
from django.db import models

class SensorData(models.Model):
    device_name = models.CharField(max_length=50)
    temperature = models.FloatField()
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

    def __str__(self):
        return self.device_name

建立 migration 與套用

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

九、建立管理者帳號

python manage.py createsuperuser

完成後可登入：

http://伺服器IP:8000/admin

如果要讓模型出現在 admin

# mainapp/admin.py
from django.contrib import admin
from .models import SensorData

admin.site.register(SensorData)

十、開發環境與正式部署的差異

項目	開發模式	正式部署
伺服器	`runserver`	Gunicorn
前端代理	無	Nginx
除錯模式	`DEBUG=True`	`DEBUG=False`
靜態檔案	Django 處理	Nginx 處理
安全性	較低	較完整

正式環境絕對不要直接使用 python manage.py runserver 對外提供服務。

十一、正式部署前的設定

1. 修改 settings.py

DEBUG = False
ALLOWED_HOSTS = ['192.168.1.120', 'localhost', '127.0.0.1']

2. 設定靜態檔案位置

import os
STATIC_URL = '/static/'
STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'staticfiles')

3. 收集靜態檔案

python manage.py collectstatic

4. 測試 Gunicorn

gunicorn --bind 0.0.0.0:8000 mysite.wsgi:application

十二、安裝 Nginx

sudo apt install -y nginx

啟動與開機自動執行

sudo systemctl enable nginx
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl status nginx

十三、建立 Gunicorn systemd 服務

這一步很重要，讓 Gunicorn 可以像正式服務一樣由 systemd 管理。

建立 service 檔案

sudo nano /etc/systemd/system/gunicorn.service

[Unit]
Description=gunicorn daemon for Django project
After=network.target

[Service]
User=minhuang
Group=www-data
WorkingDirectory=/home/minhuang/django_projects/mysite
ExecStart=/home/minhuang/django_projects/venv/bin/gunicorn \
          --workers 3 \
          --bind unix:/home/minhuang/django_projects/mysite/gunicorn.sock \
          mysite.wsgi:application

[Install]
WantedBy=multi-user.target

重新載入與啟動

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start gunicorn
sudo systemctl enable gunicorn
sudo systemctl status gunicorn

十四、設定 Nginx 反向代理 Django

建立站台設定檔

sudo nano /etc/nginx/sites-available/mysite

server {
    listen 80;
    server_name 192.168.1.120;

    location = /favicon.ico { access_log off; log_not_found off; }

    location /static/ {
        root /home/minhuang/django_projects/mysite;
    }

    location / {
        include proxy_params;
        proxy_pass http://unix:/home/minhuang/django_projects/mysite/gunicorn.sock;
    }
}

啟用站台

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/mysite /etc/nginx/sites-enabled
sudo nginx -t
sudo systemctl restart nginx

十五、檢查部署是否成功

確認 Gunicorn 正常執行
確認 Nginx 語法正確
瀏覽器開啟伺服器 IP

sudo systemctl status gunicorn
sudo systemctl status nginx
curl http://127.0.0.1

十六、常見問題與除錯方式

問題	可能原因	解法
502 Bad Gateway	Gunicorn 沒有正常啟動	檢查 `systemctl status gunicorn`
靜態檔案無法載入	STATIC_ROOT 或 Nginx 路徑錯誤	重新檢查 `collectstatic` 與 Nginx 設定
DisallowedHost	ALLOWED_HOSTS 未加入 IP 或網域	修改 `settings.py`
Permission denied	socket 或目錄權限錯誤	檢查 User、Group 與路徑權限
ModuleNotFoundError	虛擬環境或套件安裝錯誤	確認 Gunicorn 使用的 Python 路徑

十七、實際部署流程整理

安裝 Python、venv、pip
建立 Django 專案
設定 DEBUG=False 與 ALLOWED_HOSTS
安裝 Gunicorn
執行 collectstatic
建立 Gunicorn systemd 服務
安裝與設定 Nginx
重新啟動服務並測試

十八、進階延伸主題

使用 PostgreSQL 取代 SQLite
用 Let's Encrypt 加上 HTTPS
使用環境變數管理 SECRET_KEY
搭配 Docker 部署 Django
串接 MQTT、感測器資料與 Django 後台管理

十九、作業或實驗題目建議

建立一個 Django 首頁，顯示姓名與學號
建立一個 Model 儲存感測器資料
把資料顯示在管理後台
用 Gunicorn 啟動 Django
使用 Nginx 成功代理到 Django 站台

二十、結語

Django 非常適合用來教網站系統的完整結構，而 Gunicorn + Nginx 則是學生從開發走向部署的重要一步。只要把這套流程學會，就已經具備部署中小型 Python Web 系統的核心能力。