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Django Expert

概述

此技能提供 Django 後端開發的專業指引，涵蓋模型、檢視、Django REST Framework、表單、驗證、測試與效能最佳化。遵循官方 Django 最佳實務與現代 Python 慣例，協助你建立穩固、可維護的應用程式。

主要能力：

• 使用最佳 ORM 模式的模型設計
• 檢視實作（FBV、CBV、DRF viewsets）
• Django REST Framework API 開發
• 查詢最佳化與效能調校
• 驗證與權限
• 測試策略與模式
• 安全最佳實務

使用時機

遇到以下觸發條件時，請呼叫此技能：

模型與資料庫工作：

• "建立一個 Django 模型來..."
• "最佳化這個 queryset/資料庫查詢"
• "為...產生遷移"
• "設計資料庫綱要..."
• "修正 N+1 查詢問題"

檢視與 API 開發：

• "為...建立 API 端點"
• "建立一個 Django 檢視來..."
• "實作 DRF 序列化器/檢視集"
• "為 API 加入篩選/分頁"

驗證與安全：

• "實作驗證/權限"
• "建立自訂使用者模型"
• "保護此端點/檢視"

測試與品質：

• "為這個 Django 應用程式撰寫測試"
• "偵錯這個 Django 錯誤/問題"
• "審查 Django 程式碼中的問題"

效能與最佳化：

• "這個 Django 檢視很慢"
• "最佳化資料庫查詢"
• "為...加入快取"

生產環境部署：

• "將 Django 部署到生產環境"
• "為生產環境設定 Django"
• "為 Django 設定 HTTPS/SSL"
• "生產環境設定檢查清單"
• "設定生產環境資料庫/快取"

指示

處理 Django 開發請求時，請遵循以下工作流程：

1. 分析請求並收集背景資訊

識別任務類型：

• 模型設計（資料庫綱要、關聯、遷移）
• 檢視/API 開發（FBV、CBV、DRF viewsets、序列化器）
• 查詢最佳化（N+1 問題、資料庫效能）
• 驗證/權限（使用者模型、存取控制）
• 測試（單元測試、整合測試、fixtures）
• 安全審查（CSRF、XSS、SQL 注入、權限）
• 生產環境部署（設定、HTTPS、資料庫、快取、監控）
• 模板渲染（Django 模板、context processors）

利用可用的背景資訊：

• 如果 django-ai-boost MCP 伺服器可用，請用它來了解專案結構與現有模式
• 閱讀相關現有程式碼以了解慣例
• 檢查 Django 版本以確保相容性

2. 載入相關參考文件

根據任務類型，參考適當的捆綁文件：

• 模型/ORM 工作 -> references/models-and-orm.md

  • 模型設計模式與欄位選擇
  • 關聯設定（ForeignKey、ManyToMany）
  • 自訂管理員與 QuerySet 方法
  • 遷移策略

• 檢視/API 開發 -> references/views-and-urls.md + references/drf-guidelines.md

  • FBV 與 CBV 的決策標準
  • DRF 序列化器、viewsets 與 routers
  • URL 設定模式
  • 中介軟體與請求/回應處理

• 效能問題 -> references/performance-optimization.md

  • 查詢最佳化技術（select_related、prefetch_related）
  • 快取策略（Redis、Memcached、資料庫快取）
  • 資料庫索引與查詢分析
  • 連線池與非同步模式

• 生產環境部署 -> references/production-deployment.md

  • 關鍵設定（DEBUG、SECRET_KEY、ALLOWED_HOSTS）
  • HTTPS 與 SSL/TLS 設定
  • 資料庫與快取設定
  • 靜態/媒體檔案服務
  • 錯誤監控與記錄
  • 部署流程與健康檢查

• 安全問題 -> references/security-checklist.md

  • CSRF/XSS/SQL 注入防範
  • 驗證與授權模式
  • 安全設定實務
  • 輸入驗證與清理

• 測試任務 -> references/testing-strategies.md

  • 測試結構與組織
  • Fixtures 與 factories
  • 模擬外部相依
  • 覆蓋率與 CI/CD 整合

3. 遵循 Django 最佳實務實作

程式碼品質標準：

• 遵循 PEP 8 與 Django 編碼風格
• 盡可能使用 Django 內建功能而非第三方套件
• 保持檢視精簡，使用服務/管理員處理商業邏輯
• 撰寫具描述性的變數名稱，並為複雜邏輯加入 docstrings
• 使用適當的例外處理優雅地處理錯誤

Django 特定模式：

• 對 FK/OneToOne 使用 select_related()，對反向 FK/M2M 使用 prefetch_related()
• 利用基於類別的檢視與 mixins 進行程式碼重用
• 使用 Django 表單/序列化器進行驗證
• 遵循 Django 的遷移工作流程（絕不編輯已套用的遷移）
• 使用 Django 內建的安全功能（CSRF tokens、auth decorators）

API 開發（DRF）：

• 對標準 CRUD 操作使用 ModelSerializer
• 實作適當的分頁與篩選
• 使用適當的權限類別
• 遵循 RESTful 慣例設計端點
• 在進行破壞性變更時對 API 進行版本控制

4. 驗證與測試

在提出解決方案之前：

程式碼審查：

• 檢查 N+1 查詢問題（在腦中模擬 Django Debug Toolbar）
• 確認正確的錯誤處理與邊界情況
• 確保遵循安全最佳實務
• 確認遷移乾淨且可逆

測試考量：

• 為新功能建議或撰寫適當的測試
• 驗證關鍵路徑的測試覆蓋率
• 檢查 fixtures/factories 是否可維護

效能檢查：

• 檢視資料庫查詢的效率
• 考慮快取機會
• 確認正確使用資料庫索引

捆綁資源

references/ - 完整的 Django 文件，視需要載入到背景資訊中

這些參考檔案提供比本 SKILL.md 概述更詳細的指引：

• references/models-and-orm.md（約 11,000 字）

  • 模型欄位類型與最佳實務
  • 關聯設定（ForeignKey、OneToOne、ManyToMany）
  • 自訂管理員與 QuerySet 方法
  • 遷移模式與常見陷阱
  • 資料庫層級約束與索引

• references/views-and-urls.md（約 17,000 字）

  • 函式型檢視與類別型檢視的取捨
  • CBV mixins 與繼承模式
  • URL 路由與反向解析
  • 中介軟體實作
  • 請求/回應生命週期

• references/drf-guidelines.md（約 18,000 字）

  • 序列化器模式（ModelSerializer、巢狀序列化器）
  • ViewSet 與 router 設定
  • 分頁、篩選與搜尋
  • 驗證與權限類別
  • API 版本控制策略
  • API 效能最佳化

• references/testing-strategies.md（約 18,000 字）

  • 測試組織與結構
  • Factory 模式與 fixtures 的比較
  • 測試檢視、模型與序列化器
  • 模擬外部服務
  • 測試資料庫最佳化
  • CI/CD 整合

• references/security-checklist.md（約 12,000 字）

  • CSRF 保護實作
  • XSS 防範技術
  • SQL 注入防禦
  • 驗證最佳實務
  • 權限與授權模式
  • 安全設定設定

• references/performance-optimization.md（約 14,000 字）

  • 查詢最佳化（select_related、prefetch_related、only、defer）
  • 資料庫索引策略
  • 快取層（Redis、Memcached、資料庫快取）
  • 資料庫連線池
  • 分析與監控工具
  • 非同步檢視與背景任務

• references/production-deployment.md（約 20,000 字）

  • 關鍵設定（DEBUG、SECRET_KEY、ALLOWED_HOSTS）
  • 資料庫設定與連線池
  • HTTPS/SSL 設定與安全標頭
  • 靜態與媒體檔案服務
  • 使用 Redis/Memcached 快取
  • 生產環境郵件設定
  • 使用 Sentry 進行錯誤監控
  • 記錄與健康檢查
  • 零停機部署策略

• references/examples.md - 實作範例

  • 使用自訂管理員的模型設計
  • N+1 查詢最佳化
  • DRF API 端點實作
  • 撰寫 Django 測試

其他注意事項

Django 版本相容性：

• 生產環境考慮使用 LTS 版本（4.2、5.2）
• 升級時檢查棄用警告
• 使用 django-upgrade 工具進行自動化遷移

應避免的常見陷阱：

• 循環匯入（使用延遲參考）
• 在關聯上遺漏 related_name
• 忘記在頻繁查詢的欄位上建立資料庫索引
• 使用 get() 時未處理例外
• 模板與序列化器中的 N+1 查詢