claude-code/claude-zh/skills/django-verification/SKILL.md

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name: django-verification
description: "針對 Django 專案的驗證流程：包含遷移檢查、程式碼分析 (Linting)、帶有覆蓋率檢查的測試、安全掃描以及發佈或 PR 前的部署就緒檢查。"
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# Django 驗證流程 (Django Verification Loop)

在提交 PR 之前、重大變更之後以及部署前執行，以確保 Django 應用程序的質量與安全性。

## 何時啟用

- 在為 Django 專案提交 Pull Request (PR) 之前。
- 在重大模型變更、遷移更新或相依性升級之後。
- 針對預備環境 (Staging) 或生產環境進行部署前的驗證。
- 執行「環境檢查 → 程式碼分析 → 測試 → 安全性 → 部署就緒」完整流水線。
- 驗證遷移安全性與測試覆蓋率。

## 階段 1：環境檢查

```bash
# 驗證 Python 版本
python --version  # 應符合專案要求

# 檢查虛擬環境
which python
pip list --outdated

# 驗證環境變數
python -c "import os; print('DJANGO_SECRET_KEY 已設定' if os.environ.get('DJANGO_SECRET_KEY') else '遺漏：DJANGO_SECRET_KEY')"
```

若環境配置錯誤，請停止並修復。

## 階段 2：程式碼質量與格式

```bash
# 型別檢查
mypy . --config-file pyproject.toml

# 使用 ruff 進行程式碼分析 (Linting)
ruff check . --fix

# 使用 black 檢查格式
black . --check
black .  # 自動修正格式

# 排序匯入語句 (Imports)
isort . --check-only
isort .  # 自動修正排序

# Django 特有檢查
python manage.py check --deploy
```

常見問題：
- 公開函式遺漏型別提示 (Type hints)
- 違反 PEP 8 格式規範
- 匯入語句未排序
- 在生產環境配置中遺留了 Debug 設定

## 階段 3：資料庫遷移 (Migrations)

```bash
# 檢查是否有未套用的遷移
python manage.py showmigrations

# 檢查是否有遺漏的遷移任務
python manage.py makemigrations --check

# 模擬套用遷移 (Dry-run)
python manage.py migrate --plan

# 套用遷移 (於測試環境)
python manage.py migrate

# 檢查遷移衝突
python manage.py makemigrations --merge  # 僅在存在衝突時執行
```

報告要項：
- 待處理的遷移任務數量
- 任何遷移衝突
- 只有模型變更但未生成遷移檔案的情況

## 階段 4：測試與覆蓋率 (Tests + Coverage)

```bash
# 使用 pytest 執行所有測試
pytest --cov=apps --cov-report=html --cov-report=term-missing --reuse-db

# 執行特定 App 的測試
pytest apps/users/tests/

# 使用標記 (Markers) 執行
pytest -m "not slow"  # 略過較慢的測試
pytest -m integration  # 僅執行整合測試

# 查看覆蓋率報告
open htmlcov/index.html
```

報告要項：
- 測試總數：X 通過，Y 失敗，Z 略過
- 整體覆蓋率：XX%
- 各 App 的覆蓋率細節

覆蓋率目標：

| 組件 | 目標百分比 |
|-----------|--------|
| 模型 (Models) | 90%+ |
| 序列化程式 (Serializers) | 85%+ |
| 視圖 (Views) | 80%+ |
| 服務 (Services) | 90%+ |
| 整體 | 80%+ |

## 階段 5：安全掃描

```bash
# 相依性漏洞檢查
pip-audit
safety check --full-report

# Django 安全檢查
python manage.py check --deploy

# Bandit 安全分析 (Linting)
bandit -r . -f json -o bandit-report.json

# 敏感資訊掃描 (若已安裝 gitleaks)
gitleaks detect --source . --verbose

# 環境變數檢查
python -c "from django.conf import settings; print(f'DEBUG 模式: {settings.DEBUG}')"
```

報告要項：
- 發現的有漏洞相依套件
- 安全配置問題
- 偵測到硬編碼 (Hardcoded) 的敏感資訊
- DEBUG 模式狀態 (生產環境應為 False)

## 階段 6：Django 管理指令

```bash
# 檢查模型相關問題
python manage.py check

# 收集靜態檔案
python manage.py collectstatic --noinput --clear

# 建立超級使用者 (若測試需要)
echo "from apps.users.models import User; User.objects.create_superuser('admin@example.com', 'admin')" | python manage.py shell

# 資料庫完整性檢查
python manage.py check --database default

# 快取驗證 (若使用 Redis)
python -c "from django.core.cache import cache; cache.set('test', 'value', 10); print(cache.get('test'))"
```

## 階段 7：效能檢查

```bash
# Django Debug Toolbar 輸出 (檢查 N+1 查詢問題)
# 在開發模式中以 DEBUG=True 執行並訪問頁面
# 查看 SQL 面板是否有重複查詢

# 查詢數量分析
django-admin debugsqlshell  # 若已安裝 django-debug-sqlshell

# 檢查遺漏的索引
python manage.py shell << EOF
from django.db import connection
with connection.cursor() as cursor:
    cursor.execute("SELECT table_name, index_name FROM information_schema.statistics WHERE table_schema = 'public'")
    print(cursor.fetchall())
EOF
```

報告要項：
- 每個頁面的查詢數量 (典型頁面應小於 50)
- 遺漏的資料庫索引
- 偵測到的重複查詢

## 階段 8：靜態資產

```bash
# 檢查 npm 相依性 (若有使用 npm)
npm audit
npm audit fix

# 編譯靜態檔案 (若使用 webpack/vite)
npm run build

# 驗證靜態檔案
ls -la staticfiles/
python manage.py findstatic css/style.css
```

## 階段 9：配置審查 (Configuration Review)

```python
# 在 Python shell 中驗證設定
python manage.py shell << EOF
from django.conf import settings
import os

# 關鍵檢查項
checks = {
    'DEBUG 為 False': not settings.DEBUG,
    '已設定 SECRET_KEY': bool(settings.SECRET_KEY and len(settings.SECRET_KEY) > 30),
    '已設定 ALLOWED_HOSTS': len(settings.ALLOWED_HOSTS) > 0,
    '已啟用 HTTPS': getattr(settings, 'SECURE_SSL_REDIRECT', False),
    '已啟用 HSTS': getattr(settings, 'SECURE_HSTS_SECONDS', 0) > 0,
    '已配置生產資料庫': settings.DATABASES['default']['ENGINE'] != 'django.db.backends.sqlite3',
}

for check, result in checks.items():
    status = '✓' if result else '✗'
    print(f"{status} {check}")
EOF
```

## 階段 10：日誌配置 (Logging Configuration)

```bash
# 測試日誌輸出
python manage.py shell << EOF
import logging
logger = logging.getLogger('django')
logger.warning('測試警告訊息')
logger.error('測試錯誤訊息')
EOF

# 檢查日誌檔案 (若有配置)
tail -f /var/log/django/django.log
```

## 階段 11：API 文件 (針對 DRF)

```bash
# 生成 Schema
python manage.py generateschema --format openapi-json > schema.json

# 驗證 Schema
python -c "import json; json.load(open('schema.json'))"

# 存取 Swagger UI (若使用 drf-yasg)
# 在瀏覽器中訪問 http://localhost:8000/swagger/
```

## 階段 12：差異審查 (Diff Review)

```bash
# 顯示差異統計
git diff --stat

# 顯示實際變更內容
git diff

# 顯示變更的檔案清單
git diff --name-only

# 檢查常見問題
git diff | grep -i "todo\|fixme\|hack\|xxx"
git diff | grep "print("  # 調試語句
git diff | grep "DEBUG = True"  # 調試模式
git diff | grep "import pdb"  # 調試器
```

檢核清單：
- 無調試語句 (print, pdb, breakpoint())
- 關鍵程式碼中無 TODO/FIXME 註釋
- 無硬編碼的敏感資訊或憑證
- 模型變更已包含相對應的資料庫遷移
- 已記錄所有的配置變更
- 針對外部呼叫已實作錯誤處理
- 在需要之處執行了事務 (Transaction) 管理

## 報告範本

```
DJANGO 驗證報告
==========================

階段 1：環境檢查
  ✓ Python 3.11.5
  ✓ 虛擬環境已啟用
  ✓ 所有的環境變數皆已設定

階段 2：程式碼質量
  ✓ mypy: 無型別錯誤
  ✗ ruff: 發現 3 個問題 (已自動修復)
  ✓ black: 無格式問題
  ✓ isort: 匯入語句排序正確
  ✓ manage.py check: 無問題

階段 3：資料庫遷移
  ✓ 無待套用的遷移
  ✓ 無遷移衝突
  ✓ 所有模型皆具備相對應的遷移任務

階段 4：測試與覆蓋率
  測試結果：247 通過，0 失敗，5 略過
  覆蓋率細節：
    整體：87%
    users: 92%
    products: 89%
    orders: 85%
    payments: 91%

階段 5：安全掃描
  ✗ pip-audit: 發現 2 個漏洞 (需要修復)
  ✓ safety check: 無問題
  ✓ bandit: 無安全問題
  ✓ 未偵測到敏感資訊
  ✓ DEBUG = False

階段 6：Django 指令
  ✓ collectstatic 已完成
  ✓ 資料庫完整性正常
  ✓ 可以連接快取後端 (Redis)

階段 7：效能檢查
  ✓ 未偵測到 N+1 查詢問題
  ✓ 資料庫索引配置正確
  ✓ 查詢數量在可接受範圍內

階段 8：靜態資產
  ✓ npm audit: 無漏洞
  ✓ 資產編譯成功
  ✓ 靜態檔案已收集

階段 9：配置審查
  ✓ DEBUG = False
  ✓ SECRET_KEY 已配置
  ✓ ALLOWED_HOSTS 已設定
  ✓ HTTPS 已啟用
  ✓ HSTS 已啟用
  ✓ 資料庫已配置

階段 10：日誌記錄
  ✓ 日誌功能已配置
  ✓ 日誌檔案具備寫入權限

階段 11：API 文件
  ✓ Schema 已生成
  ✓ 可存取 Swagger UI

階段 12：差異審查
  變更檔案數：12
  +450, -120 行
  ✓ 無調試語句
  ✓ 無硬編碼敏感資訊
  ✓ 已包含遷移檔案

建議事項：⚠️ 在部署前請修正 pip-audit 回報的漏洞

後續步驟：
1. 更新有漏洞的相依套件
2. 重新執行安全性掃描
3. 部署至預備環境進行最後測試
```

## 部署前檢核清單

- [ ] 所有測試皆已通過
- [ ] 覆蓋率 ≥ 80%
- [ ] 無安全性漏洞
- [ ] 無未套用的遷移
- [ ] 生產環境設定中 DEBUG = False
- [ ] SECRET_KEY 已正確配置
- [ ] ALLOWED_HOSTS 已正確設定
- [ ] 已啟用資料庫備份
- [ ] 靜態檔案已收集並正常提供服務
- [ ] 日誌已配置且運作正常
- [ ] 錯誤監控 (如 Sentry 等) 已配置
- [ ] CDN 已配置 (若適用)
- [ ] Redis/快取後端已配置
- [ ] Celery Worker 已啟動 (若適用)
- [ ] HTTPS/SSL 已配置
- [ ] 環境變數已記錄存檔

## 持續整合 (CI)

### GitHub Actions 範例

```yaml
# .github/workflows/django-verification.yml
name: Django 驗證

on: [push, pull_request]

jobs:
  verify:
    runs-on: ubuntu-latest
    services:
      postgres:
        image: postgres:14
        env:
          POSTGRES_PASSWORD: postgres
        options: >-
          --health-cmd pg_isready
          --health-interval 10s
          --health-timeout 5s
          --health-retries 5

    steps:
      - uses: actions/checkout@v3

      - name: 設置 Python
        uses: actions/setup-python@v4
        with:
          python-version: '3.11'

      - name: 快取 pip
        uses: actions/cache@v3
        with:
          path: ~/.cache/pip
          key: ${{ runner.os }}-pip-${{ hashFiles('**/requirements.txt') }}

      - name: 安裝相依套件
        run: |
          pip install -r requirements.txt
          pip install ruff black mypy pytest pytest-django pytest-cov bandit safety pip-audit

      - name: 程式碼質量檢查
        run: |
          ruff check .
          black . --check
          isort . --check-only
          mypy .

      - name: 安全性掃描
        run: |
          bandit -r . -f json -o bandit-report.json
          safety check --full-report
          pip-audit

      - name: 執行測試
        env:
          DATABASE_URL: postgres://postgres:postgres@localhost:5432/test
          DJANGO_SECRET_KEY: test-secret-key
        run: |
          pytest --cov=apps --cov-report=xml --cov-report=term-missing

      - name: 上傳覆蓋率報告
        uses: codecov/codecov-action@v3
```

## 快速參考

| 檢查項 | 指令 |
|-------|---------|
| 環境 | `python --version` |
| 型別檢查 | `mypy .` |
| 程式碼分析 | `ruff check .` |
| 格式化 | `black . --check` |
| 遷移 | `python manage.py makemigrations --check` |
| 測試 | `pytest --cov=apps` |
| 安全性 | `pip-audit && bandit -r .` |
| Django 檢查 | `python manage.py check --deploy` |
| 靜態檔案收集 | `python manage.py collectstatic --noinput` |
| 差異統計 | `git diff --stat` |

請記住：自動化驗證能抓到常見問題，但不能取代手動的程式碼審查 (Code Review) 以及在預備環境中的實際測試。