Djangoによるスマホアプリバックエンドの実装

Djangoによる
スマホアプリ
バックエンドの実装
PyCon JP 2014

自己紹介
Yuichi Nakazawa
@y_nakazawa1220
(株)日本システム技研所属
スマホアプリのバックエンド開発
　 GEEKLAB.NAGANO 管理人

自己紹介
Kazuhiko Kakita
@kaki_k
(株)日本システム技研所属
スマホアプリのバックエンド開発
　 GEEKLAB.NAGANO 管理人

株式会社日本システム技研
http://jsl.co.jp

キャスタリア株式会社
【goocus pro】
”モバイル＆ソーシャル”をコンセプトに設計された、
”Mobile Native”なラーニングプラットフォーム『goocus
pro』
『B2B』
SaaS型のサービスとして、
企業様・学校様等にご提供
『B2B2B』『B2B2C』
教育ビジネスを展開される企業
様にプラットフォームとしてご
提供
プログラミング学習が必
修の通信制高等学校「コー
ドアカデミー高等学校」
を設立しました
『「ソーシャルラーニン
グ」入門　ソーシャルメ
ディアがもたらす人と組
織の知識革命』の翻訳を
手掛けました
国内外の先端的な教育／学習の最新情
報をお届けするブログを運営していま
す
日本オープンオンライン教育推進
協議会『JMOOC』に正会員として
http://www.castalia.co.jp 参加しています

GEEKLAB. NAGANO
http://geeklab-nagano.com

GEEKLAB. NAGANO
GEEKLAB. NAGANOとは
• 地元のエンジニアを集めて
勉強会・セミナーを開催
• 知識・ノウハウの集積基地
• 長野からのITの発信を！！

GEEKLAB. NAGANO
設備（全部無料です！）
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電子工作機器
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スライム・・

GEEKLAB. NAGANO
利用時間・運営
• 利用可能日時：平日は9-18時頃（勉強会・セミナー以
外）。土日祝日は問い合わせ要
• 運営：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　学校法人信学会
株式会社日本システム技研（JSL）
キャスタリア株式会社

長野に来られた際は、
是非お立ち寄りを！！

はじめに
• モバイルファースト！
• スマートフォンと連携した
バックエンド開発が沢山出てくる時代

Djangoでバックエンドを作ろう！

Djangoのメリット
• 学習コストが低い
• フルスタックのフレームワーク
• scaffoldは無いけど、管理サイトが秀逸

管理サイトログイン画面

アプリケーションの形態
• 管理サイト＋ API ＜最低限これだけあればOK
• 管理サイト＋ CMS + API ＜ここまであれば完璧

モデル定義
• 基本となる親子関係のモデルを作る
たとえば、このようなモデル
書籍
1:多
感想

models.py の例
# -*- coding: utf-8 -*-
from django.db import models
!
class Book(models.Model):
'''書籍'''
name = models.CharField(u'書籍名', max_length=255)
publisher = models.CharField(u'出版社', max_length=255, blank=True)
page = models.IntegerField(u'ページ数', blank=True, default=0)
def __str__(self): # Python2: def __unicode__(self):
return self.name
class Impression(models.Model):
'''感想'''
book = models.ForeignKey(Book, verbose_name=u'書籍', related_name='impressions')
comment = models.TextField(u'コメント', blank=True)
def __str__(self): # Python2: def __unicode__(self):
return self.comment
• models.ForeignKeyがみそ
• これがDBの定義となり、CREATE TABLE文はDjangoが作ってくれる

ORM (Object Relation Mapping)
• Djangoに用意されているORMのみでDBアクセスする
• ほとんどSQLは書かなくて済む
親の読み方、子の読み方
!
def book_list(request):
'''書籍の一覧'''
books = Book.objects.all().order_by('id') # 親の書籍を全件読む
return render_to_response('cms/book_list.html', # 使用するテンプレート
{'books': books}, # テンプレートに渡すデータ
context_instance=RequestContext(request))
!
def impression_list(request, book_id):
'''感想の一覧'''
book = get_object_or_404(Book, pk=book_id) # 親の書籍を１件読む
impressions = book.impressions.all().order_by('id') # 書籍の子供の、感想を読む
:
:
!

ORMのリレーションで出来ること
１．多対一のリレーション
ForeignKey
Manufacturer
Car
1:多
２．多対多のリレーション
ManyToManyField
Topping Pizza
多:多
再帰的リレーション
(自分自身に対する多対一のリレーション) も可
（中間モデル)
中間モデルは、DB上に隠しテーブルができるが、
意識しなくてよい
再帰的リレーション
(自分自身に対する多対多のリレーション) も可

ORMのリレーションで出来ること
３．エクストラフィールドで多対多のリレーション
ManyToManyField の through 引数
Person Group
多:多
Membership
中間モデルに項目を持たせて、自分で定義したい場合
４．一対一のリレーション
OneToOneField
Place
1:1
Restaurant
モデルを継承して項目追加する代わりに
OneToOneField で項目追加したモデルを作る
!
継承ができないかというと、そうではない

モデルの継承
１．抽象ベースクラス
CommonInfo
継承
Student
親は実体を持たない
class CommonInfo(models.Model):
class Meta:
abstract = True
２．マルチテーブル継承
Place
継承
Restaurant
親も子も実体を持つ
class Place(models.Model):
class Student(CommonInfo): class Restaurant(Place):
３．プロキシモデル
User
継承
MyUser
from django.contrib.auth.models import User
子は実体を持たない
子は項目追加できない
親のメソッドを拡張したい時
class MyUser(User):
class Meta:
proxy = True
!
def do_something(self):
...

一般化リレーション
１．一般化リレーション
色々な親モデルにタグを付けたい場合など
User
TaggedItem
class TaggedItem(models.Model):
tag = models.SlugField()
content_type = models.ForeignKey(ContentType)
object_id = models.PositiveIntegerField()
content_object = generic.GenericForeignKey('content_type', 'object_id')
逆参照しなければ
tags = generic.GenericRelation(TaggedItem)
は不要
Bookmark
class Bookmark(models.Model):
url = models.URLField()
tags = generic.GenericRelation(TaggedItem)
一般化リレーション (Generic Relations) または、
多態性リレーション (Polymorphic Relations) とも呼ばれる
!
これだけ、公式ドキュメントで離れた場所にあって、気付きにくいが、ORMでできることの１つ
en: https://docs.djangoproject.com/en/1.6/ref/contrib/contenttypes/#id1
jp: http://docs.djangoproject.jp/en/latest/ref/contrib/contenttypes.html#generic-relations

ORMまとめ
• 様々なリレーションの作り方をご紹介しました。
• これらを駆使してモデル図を設計すれば、作りたい
データベースのモデル定義ができると思います。

アグリゲーションを使いこなす
• アグリゲーション（Aggregation 集約）
• 意地でもSQLを書かないために、これを極めることが大切
• パフォーマンスを出す上でも、読んで回すロジックではなく、
SQL一発に変換されるよう、集約をとことん使う
# 最も高額な書籍
>>> from django.db.models import Max
>>> Book.objects.all().aggregate(Max('price'))
{'price__max': Decimal('81.20')}
!
# 出版社ごとの書籍数を "num_books"属性で
>>> from django.db.models import Count
>>> pubs = Publisher.objects.annotate(num_books=Count('book'))
>>> pubs
[<Publisher BaloneyPress>, <Publisher SalamiPress>, ...]
>>> pubs[0].num_books
73

DB migration
• Django 1.6まではSouth - http://south.aeracode.org
• Django 1.7からは標準として取り込まれた
• モデル変更が楽
• model.py の定義変更をDBに反映させることができる
• modelを直すとmigrateファイルを作ってくれる
（某フレームワークとは逆）

DB migration
Django 1.7からは半強制になった？
アプリケーションを作成する
$ python manage.py startapp myapp
この時、myapp/migrations/__init__.py ができる
これがあるとmigation対象、消すと対象外になる
1.6のチュートリアルを見ると、初回の syncdb はなくなって
以下の２つのコマンドに分かれた
$ python manage.py migrate # スーパーユーザーは作られない
$ python manage.py createsuperuser # 作りたい場合は、任意で実行

DB migration
新たなアプリケーションを作って、models.pyを書いた初回
:

DB migration
makemigrationsコマンド（models.pyの変更を拾う）
$ python manage.py makemigrations myapp
makemigrationsが作成したマイグレーションファイルを確認
myproj/myapp/migrations/0001_initial.py
などといったファイルができているので、エディタで確認する
migrateコマンドで、変更をDBに反映する
$ python manage.py migrate myapp
新たなモデルがテーブルとしてDBに作成される

DB migration
ここから日常の作業として、
models.py に isbn という項目を追加したとする
:
isbn = models.CharField(u'ISBN', max_length=255, blank=True, null=True) # 追加

DB migration
makemigrationsコマンド（models.pyの変更を拾う）
$ python manage.py makemigrations myapp
makemigrationsが作成したマイグレーションファイルを確認
myproj/myapp/migrations/0002_book_isbn.py
などといったファイルができているので、エディタで確認する
migrateコマンドで、変更をDBに反映する
$ python manage.py migrate myapp
モデルの項目追加／変更がDBのテーブルに反映される

Bootstrapを使う
• CSSフレームワーク http://getbootstrap.com/
• エンジニアだけで作っても見栄えを良くする

Bootstrap
• Djangoのテンプレートは継承できるので、以下のように
BootstrapのJS、CSS
を定義したベース
Navbar
ヘッダーのナビバー
Navbarを使わないもの
ログインなど
Navbarを使うもの
CMSの各種ページ
base.html
base_navi.html
login.html などindex.html など

Bootstrap
使い方としては
• 一覧系のページは、Bootstrapのclassを使って普通に書く
• フォーム系のページは、django-bootstrap-form
https://github.com/tzangms/django-bootstrap-form
を使う
$ pip install django-bootstrap-form

base.html
Bootstrapの例
{% load staticfiles %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="{{ LANGUAGE_CODE|default:"en-us" }}">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>{% block title %}Title{% endblock %}</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<link href="{% static 'css/bootstrap.min.css' %}" rel="stylesheet">
<link href="{% static 'css/bootstrap-theme.min.css' %}" rel="stylesheet">
<script src="{% static 'js/jquery-1.11.1.min.js' %}"></script>
<script src="{% static 'js/bootstrap.min.js' %}"></script>
{% block extrahead %}{% endblock %}
</head>
<body>
{% block navbar %}{% endblock %}
<div class="container">
{% block content %}
{{ content }}
{% endblock %}
</div>
</body>
</html>
Bootstrap の JS、CSSを記述する
ベースとなるテンプレート

base_navi.html
Bootstrapの例
{% extends "base.html" %}
!
{% block navbar %}
<nav class="navbar navbar-default" role="navigation">
<div class="container-fluid">
← base.html を継承
← base.html の navbar ブロックを置き換え

<div class="navbar-header">
<button type="button" class="navbar-toggle" data-toggle=“collapse” data-target="#bs-example-navbar-collapse-
1">
<span class="sr-only">Toggle navigation</span>
<span class="icon-bar"></span>
</button>
<a class="navbar-brand" href="{% url 'mock:index' %}”>Brand name</a>
</div>

<div class="collapse navbar-collapse" id="bs-example-navbar-collapse-1">
<ul class="nav navbar-nav navbar-right">
<li class="dropdown">
<a href="#" class="dropdown-toggle" data-toggle="dropdown">{{ user.username }} <span
class="caret"></span></a>
<ul class="dropdown-menu" role="menu">
<li><a href="{% url 'logout' %}">Log out</a></li>
</ul>
</li>
</ul>
</div>
</div>
</nav>
{% endblock %}
Bootstrap の Navbar のみを定義

index.html
{% extends “base_navi.html" %}
!
{% block title %}書籍の一覧{% endblock title %}
!
{% block content %}
← base_navi.html を継承
← base.html の title ブロックを置き換え
← base.html の content ブロックを置き換え
<h3 class="page-header">書籍の一覧</h3>
<a href="{% url 'cms:book_add' %}" class="btn btn-default btn-sm">追加</a>
<table class="table table-striped table-bordered">
<thead>
<tr>
<th>ID</th>
<th>書籍名</th>
<th>操作</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
{% for book in books %}
<tr>
<td>{{ book.id }}</td>
<td>{{ book.name }}</td>
<td>
<a href="{% url 'cms:book_mod' book_id=book.id %}" class="btn btn-default btn-sm">修正</a>
<a href="{% url 'cms:book_del' book_id=book.id %}" class="btn btn-default btn-sm">削除</a>
</td>
</tr>
{% endfor %}
</tbody>
</table>
{% endblock content %}
Bootstrapの例
↑ 一覧系は Bootstrap の class を使って普通に書く

book_edit.html
{% extends “base_navi.html" %}
{% load bootstrap %}
!
{% block title %}書籍の編集{% endblock title %}
!
{% block content %}
<h3 class="page-header">書籍の編集</h3>
{% if book_id %}
<form action="{% url 'cms:book_mod' book_id=book_id %}" method="post" class="form-horizontal"
role="form">
{% else %}
<form action="{% url 'cms:book_add' %}" method="post" class="form-horizontal" role="form">
{% endif %}
{% csrf_token %}
{{ form|bootstrap_horizontal }}
<div class="form-group">
<div class="col-sm-offset-2 col-sm-10">
<button type="submit" class="btn btn-primary">送信</button>
</div>
</div>
</form>
<a href="{% url 'cms:book_list' %}" class="btn btn-default btn-sm">戻る</a>
{% endblock content %}
Bootstrapの例
← django-bootstrap-form を使っているので
　 Form の項目を Bootstrap 形式で展開してくれる

django-bootstrap-formのテクニック
form を丸ごと出す
{{ form|bootstrap_horizontal }}
form を項目単位にバラす（項目を出す／出さないの制御をしたい時）
{{ form.id|bootstrap_horizontal }}
{{ form.name|bootstrap_horizontal }}
HTMLレベルにバラす（checkbox、radioは微妙に異なるので注意）
<div class="form-group{% if form.name.errors %} has-error{% endif %}">
<label class="control-label" for="{{ form.name.auto_id }}">{{ form.name.label }}</label>
<input type="text" class=“form-control" name="{{ form.name.html_name }}" value="{{ form.name.value }}"
id="{{ form.name.auto_id }}">
{% for error in form.name.errors %}
<span class=“help-block {{ form.error_css_class }}">{{ error }}</span>
{% endfor %}
{% if form.name.help_text %}
<p class="help-block">
{{ form.name.help_text|safe }}
</p>
{% endif %}
</div>
checkbox、radioは
bootstrapform/templates/bootstrapfrom/field.html
でやっていることを真似ること

CRUDの書き方
scaffold はないので、手で書くが、それほど大変ではない。
def book_list(request):
'''書籍の一覧'''
books = Book.objects.all().order_by('id')
return render_to_response('cms/book_list.html', # 使用するテンプレート
{'books': books}, # テンプレートに渡すデータ
views.py 一覧

CRUDの書き方
def book_edit(request, book_id=None):
'''書籍の編集'''
if book_id: # book_id が指定されている (修正時)
book = get_object_or_404(Book, pk=book_id)
else: # book_id が指定されていない (追加時)
book = Book()
if request.method == 'POST':
form = BookForm(request.POST, instance=book) # POST された request データからフォームを作成
if form.is_valid(): # フォームのバリデーション
form.save()
return redirect('cms:book_list')
else: # GET の時
form = BookForm(instance=book) # book インスタンスからフォームを作成
return render_to_response('cms/book_edit.html',
dict(form=form, book_id=book_id),
views.py 登録／修正
forms.py
class BookForm(ModelForm):
'''書籍のフォーム'''
class Meta:
model = Book
fields = ('name', 'publisher', 'page', )

CRUDの書き方
views.py 削除
def book_del(request, book_id):
'''書籍の削除'''
book = get_object_or_404(Book, pk=book_id)
book.delete()
return redirect('cms:book_list')
urls.py
urlpatterns = patterns('',
# 書籍
url(r'^book/$', views.book_list, name='book_list'), # 一覧
url(r'^book/add/$', views.book_edit, name='book_add'), # 登録
url(r'^book/mod/(?P<book_id>d+)/$', views.book_edit, name='book_mod'), # 修正
url(r'^book/del/(?P<book_id>d+)/$', views.book_del, name='book_del'), # 削除
)

Listページの書き方
• django.views.generic.list.ListView を使っておくと、ページネートが簡単
• Bootstrapのページネート部品とも相性がいい
views.py 一覧
class ImpressionList(ListView):
'''感想の一覧'''
context_object_name='impressions'
template_name='cms/impression_list.html'
paginate_by = 2 # １ページは最大2件ずつでページングする
!
def get(self, request, *args, **kwargs):
book = get_object_or_404(Book, pk=kwargs['book_id']) # 親の書籍を読む
impressions = book.impressions.all().order_by('id') # 書籍の子供の、感想を読む
self.object_list = impressions
context = self.get_context_data(object_list=self.object_list, book=book)
return self.render_to_response(context)

impression_list.html のページング部分
{% if is_paginated %}
<ul class="pagination">
{% if page_obj.has_previous %}
<li><a href="?page={{ page_obj.previous_page_number }}">«</a></li>
{% else %}
<li class="disabled"><a href="#">«</a></li>
{% endif %}
{% for linkpage in page_obj.paginator.page_range %}
{% ifequal linkpage page_obj.number %}
<li class="active"><a href="#">{{ linkpage }}</a></li>
{% else %}
<li><a href="?page={{ linkpage }}">{{ linkpage }}</a></li>
{% endifequal %}
{% endfor %}
{% if page_obj.has_next %}
<li><a href="?page={{ page_obj.next_page_number }}">»</a></li>
{% else %}
<li class="disabled"><a href="#">»</a></li>
{% endif %}
</ul>
{% endif %}

ページングの表示例
この部分

Django REST framework
とかもあるけど・・

レスポンスを自前で
JSONで書く

辞書をsimplejson.dumps()で返した場合
def org_list(request):
'''会社の一覧'''
orgs = []
for org in Organization.objects.all():
orgs.append(dict(id=org.id, name=org.name))
data = dict(status='ok', response_code= '000', message='Success', org_list=orgs)
json = simplejson.dumps(data, ensure_ascii=False, indent=2)
return HttpResponse(json, mimetype='application/json; charset=UTF-8')

項目が順不同になる・・
{
"org_list": [
{
"id": 1,
"name": "Japan System Laboratory"
},
{
"id": 2,
"name": "GEEKLAB.NAGANO"
}
],
"status": "ok",
"message": "Success",
"response_code": "000"
}

アプリ開発者から文句
を言われるｗ・・

OrderedDict()で順序付き辞書にする
順序付き辞書を使いましょう！（Python 2.7～）
from collections import OrderedDict
def org_list(request):
''' 会社の一覧を返す '''
orgs = []
for org in Organization.objects.all():
orgs.append(dict(id=org.id, name=org.name))
data = OrderedDict([('status', 'ok'), ('response_code', '000'), ('message', 'Success'),
('org_list',orgs)])
json = simplejson.dumps(data, ensure_ascii=False, indent=2)
return HttpResponse(json, mimetype='application/json; charset=UTF-8')

ちゃんとコード通りSortされる
{
"status": "ok",
"response_code": "000",
"message": "Success",
"org_list": [
{
"name": "Japan System Laboratory",
"id": 1
},
{
"name": "GEEKLAB.NAGANO",
"id": 2
}
]
}

Postの場合
• 簡単なデータの場合は、CMSのForm受信と同じものを
書いて、スマホ側では http form post を模倣してもら
う。
◦ こうすることによって、データのエラーチェックは、
フォームのバリデーションの仕組みが使えます。
◦ 正常かエラーかは、JSONで結果を返すようにしま
す。
!
• 繰り返しがある複雑なデータは、スマホ側からJSONを
POSTしてもらい、json.loads() でデコードする

簡単なデータの場合
formの作成
#ログインフォーム
class MemberLoginForm(forms.Form):
email = forms.CharField(label='email', max_length=255)
password = forms.CharField(label='password', max_length=255)
ファンクションの作成
@csrf_exempt
def user_login(request):
form = MemberLoginForm(request.POST)
if not form.is_valid():
email = form.cleaned_data['email']
password = form.cleaned_data['password']
data = OrderedDict([ ('status', 'ng'), ('response_code', '001'), ('message', form.errors) ])
return render_json_response(request, data)
else:
form = MemberLoginForm()
return render_to_response('api/user_login.html', dict(form=form),

複雑なデータの場合
formの作成（JSONのテンプレをplaceholderで表示してあげると親切）
JSON_QUIZ_RESPONSE = '''
{
"quiz_questions":[
{
"quiz_question_id":2,
"checked_quiz_options": [
{"quiz_option_id":6}
]
}
]
}
'''
# 4択クイズ回答フォーム
class ModuleQuizResponseForm(forms.Form):
user_id = forms.IntegerField(label='user_id') # ユーザID
json_string = forms.CharField(label='json_string', widget=forms.Textarea, initial=JSON_QUIZ_RESPONSE)

この部分

ファンクションの作成（json.loadsでJSONを解析）
@csrf_exempt
def module_quiz_response(request, module_id):
form = ModuleQuizResponseForm(request.POST)
if form.is_valid():
'''省略'''
!
# JSON文字列の取り出し
json_string = form.cleaned_data['json_string']
json_obj = json.loads(json_string)
analyze_quiz_questions = []
# クイズ回答ログ、初回回答の更新
for json_question in json_obj['quiz_questions']:
quiz_question_id = json_question['quiz_question_id']
'''省略'''
data = OrderedDict([ ('status', 'ok'), ('response_code', '000'), ('message', 'Success'), ])
else:
form = ModuleQuizResponseForm()
return render_to_response('api/module_quiz_response.html', dict(form=form,
module_id=module_id), context_instance=RequestContext(request))

APNs
(Apple Notification
Service)

PyAPNs
• 最新バージョン 1.1.2（今のところPython3は未対応）
https://github.com/djacobs/PyAPNs
• 事前に証明書ファイル・キーファイルを作成しておく
$ pip install git+git://github.com/djacobs/PyAPNs.git
※普通に入れると、期待したものが入らない可能性があるので、
　GitHubからインストール

1デバイスへのPUSH通知
from apns import APNs, Frame, Payload
def send_push_message(token_hex):
apns = APNs(use_sandbox=True, cert_file='xxx.pem', key_file='xxx_key-noenc.
pem')
　 payload = Payload(alert="Hello World!", sound="default", badge=1)
# Send a notification
apns.gateway_server.send_notification(token_hex, payload)

複数デバイスへのPUSH通知
最新の形式（frame形式？）
from apns import APNs, Payload
def send_push_message(token_hex):
apns = APNs(use_sandbox=False, cert_file='xxx.pem', key_file='xxx-noenc.pem')
!
# 対象のデバイスのトークンをまとめる
tokens = ['xxxxxxxxxxxxxxxxxx','xxxxxxxxxxxxxxxxxx']
!
payload = Payload(alert="Hello World!", sound="default", badge=1)
# 一括でPUSH
frame = Frame()
identifier = 1
expiry = time.time()+3600
priority = 10 # 即座に通知
for token in tokens:
frame.add_item(token, payload, identifier, expiry, priority)
apns.gateway_server.send_notification_multiple(frame)

feedbackで返された
トークンは、削除する
for (token_hex, fail_time) in apns.feedback_server.items():
#未使用のデバイストークンを削除
for token in DeviceToken.objects.filter(token=token_hex):
token.delete()
!

実装上のポイント
• デバイストークンを収集する仕組み > API　
*ユーザの複数端末持ちを考慮
• ペイロードのサイズ制限は256バイト > 冗長した
メッセージは「・・・」等で調整

python-gcm
• 最新バージョンは 0.1.5
https://github.com/geeknam/python-gcm
• APIキーを事前にGoogle API Consoleから取得
$ pip install python-gcm

python-gcmの使用例
# APIキーを渡して、GCMオブジェクトを作成
gcm = GCM('XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX')
!
# registration idを指定する
reg_ids = ['XXXXXXXXXXXXX','XXXXXXXXXXXXX','XXXXXXXXXXXXX']
data = {'alert': 'テスト！！' }
!
# PUSH
response = gcm.json_request(registration_ids=reg_ids, data=data)
if 'canonical' in response:
#GCMサーバーがcanonical idを返したきた場合、現状のデバイストークン(register id)をこちらに置き換える
for canonical_id, reg_id in response['canonical'].items():
for token in DeviceToken.objects.filter(device_token=reg_id):
token.device_token = canonical_id
token.save()

実装上のポイント
• デバイストークンを収集する仕組み > API　
*ユーザの複数端末持ちを考慮(APNsと同様)
• ペイロードのサイズ制限は4096バイト > 気にし
なくて良いレベル

ログインパスワードの暗号化
• サーバ／スマホ間のパスワード通信を暗号化したい
• iOS/Android/Python で共通で暗号化／復号化できる
ベストなプロトコルは何か
• AESがよい（AES ECBモード）
AESの暗号化はバイナリ値になるのでBASE64に変換
• pycrypto を使う
https://www.dlitz.net/software/pycrypto/
$ pip install pycrypto

AES 復号化の部分
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto import Random
!
def aes_decrypt(string, key=None):
''' AESで復号化 '''
if not key or len(key) not in (16, 128, 192, 256):
raise ValueError('Key size must be 16, 128, 192, 256')
bs = AES.block_size
iv = Random.new().read(bs)
cipher = AES.new(key.encode(), AES.MODE_ECB, iv)
!
plaintext = cipher.decrypt(string)
return plaintext.decode().rstrip('0')

BASE64のデコード
import base64
!
def base64url_decode(input):
''' BASE64のデコード '''
rem = len(input) % 4
if rem > 0:
input += '=' * (4 - rem)
try:
return base64.urlsafe_b64decode(input.encode()).decode() # return str
except UnicodeDecodeError:
return base64.urlsafe_b64decode(input.encode()) # return byte
ログイン処理のパスワード復号化
AES_KEY = getattr(settings, 'AES_KEY', 'SomeAesKey16byte')
password_decrypt = aes_decrypt(base64url_decode(password), AES_KEY)

ログイン連携
• Twitter/Facebook などの OAuth 2.0 連携は、
python-social-authで用意されている
- https://github.com/omab/python-social-auth
• OpenID Connect でログイン連携したい
- 今後多くなると思われ
• Yahoo Janan! の OpenID Connect (YConnect)
の胸を借りる
- 公開してくれている Yahoo Janan! に感謝を！

ログイン連携
• python-social-auth の拡張モジュールを書く
- 本家でもOpenID Connectは未対応？
- 自分で書くことにした
‣ ベースはOAuth2.0で行ける
‣ OpenIDっぽいnonceの処理がある
‣ JWT (JSON Web Token)のデコードを追加
• サンプルはGitHub Gistを参照（長いので割愛）
https://gist.github.com/kakky/6809432

アプリケーションを公開する

AWSで公開する
iOS/Android
アプリAmazon EC2
Mobile
Client
DBサーバー
(MySQL)
Amazon RDS
画像、音声、映像
Amazon S3
Email Amazon SES
AWS SDK for Python
(boto)
普通に
SMTPサーバー
として指定
IPアドレス指定
量が少ない場合は
GMail、Google Apps
で済ませてしまう場合もあり

botoによるAmazon S3連携
画像ファイル等をS3に追い出すために、まずはこれ
$ pip install boto
S3 の bucket と key の関係
• URLに変換する際に、bucketはホスト名の一部になるため、全世界で
一意にする
• keyの部分は、／を使って任意にフォルダ的なものを作ることができる
• bucket=my-bucket-name、key=path/to/image.jpg とすると、
以下のようなURLを生成できる
https://my-bucket-name.s3.amazonaws.com/path/to/image.jpg

botoによるAmazon S3連携
S3へのアップロードと、パブリックなURLの取得
import boto, mimetypes, os
from boto.s3.key import Key
!
def s3_upload_media(file_path, s3_bucket, s3_key, do_delete=True):
'''S3へのアップロードと、URLの取得'''
conn = boto.connect_s3()
b = conn.get_bucket(s3_bucket)
k = Key(b)
k.key = s3_key
k.set_metadata("Content-Type", mimetypes.guess_type(k.key)[0])
k.set_contents_from_filename(file_path) # アップロード
k.set_acl('public-read') # アクセス権を設定し、URLで見れるようにする
s3_url = k.generate_url(3600, query_auth=False) #バケットとキーからURLを生成
if do_delete:
os.remove(file_path) # 元ファイルの削除
return s3_url # DBには、このURL(と削除のためにs3_key)を格納する
※S3へのaccess_key、secret_access_keyなどのCredentialは、
~/.boto に置いてあると仮定

• Djangoアプリケーションのデプロイは以下を使用
- nginx : Webサーバ
- uWSGI : アプリケーションコンテナサーバ
‣ 姉妹サービスを同一ホストで公開することも踏まえ
‣ emperor/vassals（皇帝／家臣）モードを使用
uWSGI
vassal
uWSGI
vassal
nginx
nginx + uWSGI
uWSGI
emperor
皇帝
家臣／家来？
サービス１
仮想ホスト１
サービス２
仮想ホスト２
upstream 起動

nginxの設定
upstream django-myservice {
server unix:/tmp/uwsgi-myservice.sock;
}
server {
listen 80;
server_name www.myservice.com;
uwsgi_buffer_size 4k;
uwsgi_buffers 32 4k;
:
location /static/admin {
alias /usr/lib/python2.7/site-packages/django/contrib/admin/static/admin;
}
location /static {
alias /var/www/django/myservice/static;
}
location /media {
alias /var/www/django/myservice/media;
}
location / {
include uwsgi_params;
uwsgi_pass django-myservice;
}
}

uWSGI emperorの設定
# /etc/uwsgi.yaml
uwsgi:
emperor: /etc/uwsgi/vassals
uid: nginx
gid: nginx
logfile-chmod: 644
daemonize: /var/log/uwsgi/emperor.log
touch-logreopen: /tmp/uwsgi-log-reopen.txt
emperor側は、/etc/uwsgi/vassels/ の下にある
vasselsの設定ファイルを起動せよ、と書いてあるだけ
この /etc/uwsgi.yaml は、
/etc/rc.d/init.d/uwsgi にスクリプトを書いて
　　$ sudo service uwsgi start
にて起動できるようにしているが、長いので割愛（すみません）

uWSGI emperorの設定
とはいえ、後からスライドを見て、コピペしたい人用に
/etc/rc.d/init.d/uwsgi のスクリプトを貼っておきます
#!/bin/sh
#
# /etc/rc.d/init.d/uwsgi
#
# uwsgi - this script starts and stops the uwsgi daemon
#
# chkconfig: - 85 15
# processname: uwsgi
# config: /etc/uwsgi.yaml
# config: /etc/sysconfig/uwsgi
# pidfile: /var/run/uwsgi.pid
# description: uwsgi is a WSGI server
#! # Source function library.
.! /etc/rc.d/init.d/functions C!ONFFILE="/etc/uwsgi.yaml" if [ -f /etc/sysconfig/uwsgi ]; then
. /etc/sysconfig/uwsgi
f!i prog=uwsgi
uwsgi=${NGINX-/usr/bin/uwsgi}
conffile=${CONFFILE-/etc/uwsgi.yaml}
lockfile=${LOCKFILE-/var/lock/subsys/uwsgi}
pidfile=${!PIDFILE-/var/run/uwsgi.pid}
RETVAL=0 start() ! {
echo -n $"Starting $prog: " #daemon --pidfile=${pidfile} ${uwsgi} --yaml ${conffile}
daemon ${uwsgi} --yaml ${conffile} --pidfile ${pidfile}
RETVAL=$?
echo
[ $RETVAL = 0 ] && touch ${lockfile}
return $RETVAL
}! stop() {
echo -n $"Stopping $prog: "
killproc -p ${pidfile} ${prog} -INT
RETVAL=$?
echo
[ $RETVAL = 0 ] && rm -f ${lockfile} ${pidfile}
}! # See how we were called.
case "$1" in
start)
start
;;
stop)
stop
;;
status)
status -p ${pidfile} ${uwsgi}
RETVAL=$?
;;
restart)
stop
start
;;
*)
echo $"Usage: $prog {start|stop|restart|status}"
RETVAL=2
e!sac exit $RETVAL
今、見えなくても怒らないで (́・ω・｀)

uWSGI vassalsの設定
# /etc/uwsgi/vassals/myservice_uwsgi.yaml
uwsgi:
socket: /tmp/uwsgi-myservice.sock
chmod-socket: 666
chdir: /var/www/django/myservice/
wsgi-file: myservice/uwsgi.py
master: true
enable-threads: true
pidfile: /tmp/uwsgi-myservice-master.pid
processes: 2
threads: 30
stats: 127.0.0.1:9191
no-orphans: true
touch-reload: /tmp/uwsgi-myservice-reload.txt
uid: nginx
gid: nginx
vacuum: true
import: uwsgi_autoreload
logfile-chmod: 644
log-date: [%%a %%b %%d %%H:%%M:%%S %%Y]
daemonize: /var/log/uwsgi/myservice.log
disable-logging: true
touch-logreopen: /tmp/uwsgi-log-reopen.txt
listen: 4096
正直、パラメータ大杉
!
性能が出る／出ない
エラー吐く／吐かない
はパラメータ次第
Apache＋mod_wsgi
の方が、よろしくやっ
てくれた感がある

uWSGIでオートリロード
• 開発サーバと同じく、コードをデプロイしたら、
自動的に再起動して反映してほしい
• 果たして、プロダクションでそれをやっていいかは
議論の余地があるが、便利なので設定する

プロジェクトのディレクトリ直下に、uwsgi_autoreload.py
というコードを置く
# -*- coding: utf-8 -*-
# nginx + uWSGI で実行した時、ソースコードの変更を検知して、uWSGIを再起動する
#
# 注) import uwsgi は uWSGI 配下で実行した時のみ参照できる
# from uwsgidecorators も同様
# どちらもローカル開発時は Unresolved import のままでよい
!
import uwsgi
from uwsgidecorators import timer
from django.utils import autoreload
!
@timer(3) # 3秒ごとに呼ばれる
def change_code_gracefull_reload(sig):
if autoreload.code_changed():
print(‘code change detected. autoreload ——————————————————————‘)
uwsgi.reload()

uWSGI vassals の設定ファイルで指定する
# /etc/uwsgi/vassals/myservice_uwsgi.yaml
uwsgi:
:
:
import: uwsgi_autoreload
:
:

Qiitaにチュートリアル書きました
http://qiita.com/kaki_k/items/511611cadac1d0c69c54

Qiitaにチュートリアル書きました
• 「Django入門」でググると、
一番上に出てきてビビリます
• Djangoを使う人の裾野を広げたいと思い
書きました。
• 公式チュートリアルと合わせて、
新しい人材の育成にご活用下さい。

まとめ
• コード部分は小さい字が多くてすみません。
• スライドは後ほど公開しますので、小さくて見えな
かった部分は、後で見返して下さい。
• ということで、
スマートフォンとの連携案件を、
Djangoを使ってどんどん作りましょう！

ご清聴ありがとうございました

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