Python学习（四十）—— Djago之认证系统
一、COOKIE 与 SESSION
概念
cookie不属于http协议范围，由于http协议无法保持状态，但实际情况，我们却又需要“保持状态”，因此cookie就是在这样一个场景下诞生。
cookie的工作原理是：由服务器产生内容，浏览器收到请求后保存在本地；当浏览器再次访问时，浏览器会自动带上cookie，这样服务器就能通过cookie的内容来判断这个是“谁”了。
cookie虽然在一定程度上解决了“保持状态”的需求，但是由于cookie本身最大支持4096字节，以及cookie本身保存在客户端，可能被拦截或窃取，因此就需要有一种新的东西，它能支持更多的字节，并且他保存在服务器，有较高的安全性。这就是session。
问题来了，基于http协议的无状态特征，服务器根本就不知道访问者是“谁”。那么上述的cookie就起到桥接的作用。
我们可以给每个客户端的cookie分配一个唯一的id，这样用户在访问时，通过cookie，服务器就知道来的人是“谁”。然后我们再根据不同的cookie的id，在服务器上保存一段时间的私密资料，如“账号密码”等等。
总结而言：cookie弥补了http无状态的不足，让服务器知道来的人是“谁”；但是cookie以文本的形式保存在本地，自身安全性较差；所以我们就通过cookie识别不同的用户，对应的在session里保存私密的信息以及超过4096字节的文本。
另外，上述所说的cookie和session其实是共通性的东西，不限于语言和框架
登陆应用
前几节的介绍中我们已经有能力制作一个登陆页面，在验证了用户名和密码的正确性后跳转到后台的页面。但是测试后也发现，如果绕过登陆页面。直接输入后台的url地址也可以直接访问的。这个显然是不合理的。其实我们缺失的就是cookie和session配合的验证。有了这个验证过程，我们就可以实现和其他网站一样必须登录才能进入后台页面了。
先说一下这种认证的机制。每当我们使用一款浏览器访问一个登陆页面的时候，一旦我们通过了认证。服务器端就会发送一组随机唯一的字符串（假设是123abc）到浏览器端，这个被存储在浏览端的东西就叫cookie。而服务器端也会自己存储一下用户当前的状态，比如login=true，username=hahaha之类的用户信息。但是这种存储是以字典形式存储的，字典的唯一key就是刚才发给用户的唯一的cookie值。那么如果在服务器端查看session信息的话，理论上就会看到如下样子的字典
{'123abc':{'login':true,'username:hahaha'}}
因为每个cookie都是唯一的，所以我们在电脑上换个浏览器再登陆同一个网站也需要再次验证。那么为什么说我们只是理论上看到这样子的字典呢？因为处于安全性的考虑，其实对于上面那个大字典不光key值123abc是被加密的，value值{'login':true,'username:hahaha'}在服务器端也是一样被加密的。所以我们服务器上就算打开session信息看到的也是类似与以下样子的东西
{'123abc':dasdasdasd1231231da1231231}
知道了原理，下面就来用代码实现。
Django实现的COOKIE
1、获取Cookie
request.COOKIES['key'] request.get_signed_cookie(key, default=RAISE_ERROR, salt='', max_age=None) #参数： default: 默认值 salt: 加密盐 max_age: 后台控制过期时间
2、设置Cookie
rep = HttpResponse(...) 或 rep ＝ render(request, ...) 或 rep ＝ redirect() rep.set_cookie(key,value,...) rep.set_signed_cookie(key,value,salt='加密盐',...)
参数：
''' def set_cookie(self, key, 键 value='', 值 max_age=None, 超长时间 expires=None, 超长时间 path='/', Cookie生效的路径， 浏览器只会把cookie回传给带有该路径的页面，这样可以避免将 cookie传给站点中的其他的应用。 / 表示根路径，特殊的：根路径的cookie可以被任何url的页面访问 domain=None, Cookie生效的域名 你可用这个参数来构造一个跨站cookie。 如， domain=".example.com" 所构造的cookie对下面这些站点都是可读的： www.example.com 、 www2.example.com 和an.other.sub.domain.example.com 。 如果该参数设置为 None ，cookie只能由设置它的站点读取。 secure=False, 如果设置为 True ，浏览器将通过HTTPS来回传cookie。 httponly=False 只能http协议传输，无法被JavaScript获取 （不是绝对，底层抓包可以获取到也可以被覆盖） ): pass '''
由于cookie保存在客户端的电脑上，所以，JavaScript和jquery也可以操作cookie。
<script src='/static/js/jquery.cookie.js'> </script> $.cookie("key", value,{ path: '/' });
3 删除cookie
response.delete_cookie("cookie_key",path="/",domain=name)
cookie存储到客户端
优点：
数据存在在客户端，减轻服务器端的压力，提高网站的性能。
缺点：
安全性不高：在客户端机很容易被查看或破解用户会话信息
Django实现的SESSION
1、 基本操作
1、设置Sessions值 request.session['session_name'] ="admin" 2、获取Sessions值 session_name = request.session["session_name"] 3、删除Sessions值 del request.session["session_name"] 4、检测是否操作session值 if "session_name" is request.session : 5、get(key, default=None) fav_color = request.session.get('fav_color', 'red') 6、pop(key) fav_color = request.session.pop('fav_color') 7、keys() 8、items() 9、setdefault() 10、flush() 删除当前的会话数据并删除会话的Cookie。 这用于确保前面的会话数据不可以再次被用户的浏览器访问 例如，django.contrib.auth.logout() 函数中就会调用它。 11 用户session的随机字符串 request.session.session_key # 将所有Session失效日期小于当前日期的数据删除 request.session.clear_expired() # 检查 用户session的随机字符串 在数据库中是否 request.session.exists("session_key") # 删除当前用户的所有Session数据 request.session.delete("session_key") request.session.set_expiry(value) * 如果value是个整数，session会在些秒数后失效。 * 如果value是个datatime或timedelta，session就会在这个时间后失效。 * 如果value是0,用户关闭浏览器session就会失效。 * 如果value是None,session会依赖全局session失效策略。
2.session存储的相关配置
（1）数据库配置（默认）：
Django默认支持Session，并且默认是将Session数据存储在数据库中，即：django_session 表中。 a. 配置 settings.py SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.db' # 引擎（默认） SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid" # Session的cookie保存在浏览器上时的key，即：sessionid＝随机字符串（默认） SESSION_COOKIE_PATH ＝ "/" # Session的cookie保存的路径（默认） SESSION_COOKIE_DOMAIN = None # Session的cookie保存的域名（默认） SESSION_COOKIE_SECURE = False # 是否Https传输cookie（默认） SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True # 是否Session的cookie只支持http传输（默认） SESSION_COOKIE_AGE = 1209600 # Session的cookie失效日期（2周）（默认） SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False # 是否关闭浏览器使得Session过期（默认） SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False # 是否每次请求都保存Session，默认修改之后才保存（默认）
（2）缓存配置
a. 配置 settings.py SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cache' # 引擎 SESSION_CACHE_ALIAS = 'default' # 使用的缓存别名（默认内存缓存，也可以是memcache），此处别名依赖缓存的设置 SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid" # Session的cookie保存在浏览器上时的key，即：sessionid＝随机字符串 SESSION_COOKIE_PATH ＝ "/" # Session的cookie保存的路径 SESSION_COOKIE_DOMAIN = None # Session的cookie保存的域名 SESSION_COOKIE_SECURE = False # 是否Https传输cookie SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True # 是否Session的cookie只支持http传输 SESSION_COOKIE_AGE = 1209600 # Session的cookie失效日期（2周） SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False # 是否关闭浏览器使得Session过期 SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False # 是否每次请求都保存Session，默认修改之后才保存
（3）文件配置
a. 配置 settings.py SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.file' # 引擎 SESSION_FILE_PATH = None # 缓存文件路径，如果为None，则使用tempfile模块获取一个临时地址tempfile.gettempdir() SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid" # Session的cookie保存在浏览器上时的key，即：sessionid＝随机字符串 SESSION_COOKIE_PATH ＝ "/" # Session的cookie保存的路径 SESSION_COOKIE_DOMAIN = None # Session的cookie保存的域名 SESSION_COOKIE_SECURE = False # 是否Https传输cookie SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True # 是否Session的cookie只支持http传输 SESSION_COOKIE_AGE = 1209600 # Session的cookie失效日期（2周） SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False # 是否关闭浏览器使得Session过期 SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False # 是否每次请求都保存Session，默认修改之后才保存
二、用户认证
auth模块
from django.contrib import auth
django.contrib.auth中提供了许多方法，这里主要介绍其中的三个：
1 、authenticate()
提供了用户认证，即验证用户名以及密码是否正确,一般需要username password两个关键字参数
如果认证信息有效，会返回一个 User 对象。authenticate()会在User 对象上设置一个属性标识那种认证后端认证了该用户，且该信息在后面的登录过程中是需要的。当我们试图登陆一个从数据库中直接取出来不经过authenticate()的User对象会报错的！！
user = authenticate(username='someone',password='somepassword')
2 、login(HttpRequest, user)
该函数接受一个HttpRequest对象，以及一个认证了的User对象
此函数使用django的session框架给某个已认证的用户附加上session id等信息。
from django.contrib.auth import authenticate, login def my_view(request): username = request.POST['username'] password = request.POST['password'] user = authenticate(username=username, password=password) if user is not None: login(request, user) # Redirect to a success page. ... else: # Return an 'invalid login' error message. ...
3 、logout(request) 注销用户
from django.contrib.auth import logout def logout_view(request): logout(request) # Redirect to a success page.
该函数接受一个HttpRequest对象，无返回值。当调用该函数时，当前请求的session信息会全部清除。该用户即使没有登录，使用该函数也不会报错。
4 、user对象的 is_authenticated()
要求：
1 用户登陆后才能访问某些页面，
2 如果用户没有登录就访问该页面的话直接跳到登录页面
3 用户在跳转的登陆界面中完成登陆后，自动访问跳转到之前访问的地址
方法1:
def my_view(request): if not request.user.is_authenticated(): return redirect('%s?next=%s' % (settings.LOGIN_URL, request.path))
方法2:
django已经为我们设计好了一个用于此种情况的装饰器：login_requierd()
from django.contrib.auth.decorators import login_required @login_required def my_view(request): ...
若用户没有登录，则会跳转到django默认的 登录URL '/accounts/login/ ' (这个值可以在settings文件中通过LOGIN_URL进行修改)。并传递 当前访问url的绝对路径 (登陆成功后，会重定向到该路径)。
User对象
User 对象属性：username， password（必填项）password用哈希算法保存到数据库
is_staff ： 用户是否拥有网站的管理权限.
is_active ： 是否允许用户登录, 设置为``False``，可以不用删除用户来禁止 用户登录
2.1 、is_authenticated()
如果是真正的 User 对象，返回值恒为 True 。 用于检查用户是否已经通过了认证。
通过认证并不意味着用户拥有任何权限，甚至也不检查该用户是否处于激活状态，这只是表明用户成功的通过了认证。 这个方法很重要, 在后台用request.user.is_authenticated()判断用户是否已经登录，如果true则可以向前台展示request.user.name
2.2 、创建用户
使用 create_user 辅助函数创建用户:
from django.contrib.auth.models import User user = User.objects.create_user（username='',password='',email=''）
2.3 、check_password(passwd)
用户需要修改密码的时候 首先要让他输入原来的密码 ，如果给定的字符串通过了密码检查，返回 True
2.4 、修改密码
使用 set_password() 来修改密码
user = User.objects.get(username='') user.set_password(password='') user.save
2.5 、简单示例
注册：
def sign_up(request): state = None if request.method == 'POST': password = request.POST.get('password', '') repeat_password = request.POST.get('repeat_password', '') email=request.POST.get('email', '') username = request.POST.get('username', '') if User.objects.filter(username=username): state = 'user_exist' else: new_user = User.objects.create_user(username=username, password=password,email=email) new_user.save() return redirect('/book/') content = { 'state': state, 'user': None, } return render(request, 'sign_up.html', content)
修改密码：
@login_required def set_password(request): user = request.user state = None if request.method == 'POST': old_password = request.POST.get('old_password', '') new_password = request.POST.get('new_password', '') repeat_password = request.POST.get('repeat_password', '') if user.check_password(old_password): if not new_password: state = 'empty' elif new_password != repeat_password: state = 'repeat_error' else: user.set_password(new_password) user.save() return redirect("/log_in/") else: state = 'password_error' content = { 'user': user, 'state': state, } return render(request, 'set_password.html', content)
