Cookie与Session、Django的用户认证

一、Cookie与Session

1.1 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工作原理：
用户在浏览器登录后，服务端根据用户的登录信息生成键值对（也就是cookie），保存用户的个人信息，然后将键值对返回给浏览器，浏览器保存在本地。当浏览器再次访问时，就会自动将这个键值对（cookie）带上，这样服务端就能通过cookie的内容判断这个用户是谁了。

cookie虽然在一定程度上解决了保持状态的需求，但由于cookie本身最大支持4096字节的数据，以及cookie本身是明文保存在客户端，很容易被拦截或窃取。因此就需要一种能够支持保存更多数据，并且保存在服务端，且具有较高安全性的机制，这就是session。

session工作原理：
session是基于cookie工作的。

用户登录后，服务端随机生成一个字符串，将这个随机字符串作为键值对（cookie）的value，而键值对的key则是由Django的session配置中自定义，默认情况下是sessionid，组成的cookie就是{'sessionid':'xxxxxxxxxx'}，服务端将这个cookie返回给浏览器，这样，浏览器本地只保存着一个随机字符串；
服务端再将第1步中生成的随机字符串做为key，由用户信息产生的字典做为value，组成一个键值对，保存在服务器端；假设随机字符串是"abc123"，那组成的键值对理论上类似这样：{'123abc':{'login':true,'username':'alex'}}
下次用户访问时，浏览器带着cookie，服务端根据cookie中的随机字符串就可以找到对应的用户信息了。

session的好处：浏览器端只存在一个随机字符串，避免用户信息被直接暴露在外。

注意：cookie和session是所有语言共通的，不限于语言和框架。

1.2 Django实现的cookie

1.2.1 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

1.2.2 设置Cookie

request.set_cookie(key,value,...)
request.set_signed_cookie(key,value,salt='加密盐',...)
# 参数：
        key,              键
        value='',         值
        max_age=None,     超时时间
        expires=None,     超时时间(IE requires expires, so set it if hasn't been already.)
　　　　　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JavaScript获取（不是绝对，底层抓包可以获取到也可以被覆盖）

　　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("list_pager_num", 30,{ path: '/' });

1.2.3 删除Cookie

request.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

1.3 Django实现的Session

1.3.1 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、request.session.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。

6、用户session的随机字符串
    request.session.session_key

7、将所有Session失效日期小于当前日期的数据删
    request.session.clear_expired()

8、检查 用户session的随机字符串 在数据库中是否
    request.session.exists("session_key")

9、删除当前用户的所有Session数据
    request.session.delete("session_key")

10、设置session失效期限
    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。

1.3.2 Session使用示例

views.py

def log_in(request):

    if request.method=="POST":
        username=request.POST['user']
        password=request.POST['pwd']

        user=UserInfo.objects.filter(username=username,password=password)

        if user:
            #设置session内部的字典内容
            request.session['is_login']='true'
            request.session['username']=username

            #登录成功就将url重定向到后台的url
            return redirect('/backend/')

    #登录不成功或第一访问就停留在登录页面
    return render(request,'login.html')




def backend(request):
    print(request.session,"------cookie")
    print(request.COOKIES,'-------session')
    """
    这里必须用读取字典的get()方法把is_login的value缺省设置为False，
    当用户访问backend这个url先尝试获取这个浏览器对应的session中的
    is_login的值。如果对方登录成功的话，在login里就已经把is_login
    的值修改为了True,反之这个值就是False的
    """

    is_login=request.session.get('is_login',False)
    #如果为真，就说明用户是正常登陆的
    if is_login:
        #获取字典的内容并传入页面文件
        cookie_content=request.COOKIES
        session_content=request.session

        username=request.session['username']

        return render(request,'backend.html',locals())
    else:
        """
        如果访问的时候没有携带正确的session，
        就直接被重定向url回login页面
        """
        return redirect('/login/')



def log_out(request):
    """
    直接通过request.session['is_login']回去返回的时候，
    如果is_login对应的value值不存在会导致程序异常。所以
    需要做异常处理
    """
    try:
        #删除is_login对应的value值
        del request.session['is_login']
        
        # OR---->request.session.flush() # 删除django-session表中的对应一行记录

    except KeyError:
        pass
    #点击注销之后，直接重定向回登录页面
    return redirect('/login/')

　　模版文件：

===================================login.html==================
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>

<form action="/login/" method="post">
    <p>用户名: <input type="text" name="user"></p>
    <p>密码: <input type="password" name="pwd"></p>
    <p><input type="submit"></p>
</form>


</body>
</html>


===================================backend.html==================

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>

<h3>hello {{ username }}</h3>
<a href="/logout/">注销</a>

</body>
</html>

1.3.3 将登录验证写成装饰器

def auth(func):
    def warrper(req,*args,**kwargs):
        try:
            is_login=request.session.get('is_login',False)
            #如果不为真，就说明用户没有登陆
            if not is_login:
                return redirect('/login/')
            return func(req, *args, **kwargs)
        except Exception as e:
            return redirect('/login/')
    return warrper

1.3.4 Session存储的相关配置

（1）存储在数据库（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）

注意：要想关闭浏览器使session过期，SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST和SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE都必须为True

（2）存储在缓存：

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）存储在文件：

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

　　(4)存储在缓存+数据库
数据库用于做持久化，缓存用于提高效率

SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cached_db'        # 引擎

　　(5) 加密cookie Session

SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.signed_cookies'   # 引擎

二、Django的用户认证

2.1 auth模块

导入：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：

2.1.1 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')

2.1.2 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.
    ...

2.1.3 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。

2.1.4 user对象的 is_authenticated()

要求：

用户登陆后才能访问某些页面;
如果用户没有登录就访问该页面的话直接跳到登录页面；
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。

方法一：

def my_view(request):
  if not request.user.is_authenticated():
    return redirect('%s?next=%s' % (settings.LOGIN_URL, request.path))

　　方法二：
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)。

2.2 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

2.2.1 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

2.2.2 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=''）

2.2.3 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。

2.2.4 修改密码

使用 set_password() 来修改密码

user = User.objects.get(username='')
user.set_password(password='')
user.save

2.2.5 示例

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)

　　原文地址

（一）django有四中session实现方式

1、数据库(database-backed sessions)

2、缓存（cached sessions）

3、文件系统（file-based sessions）

4、cookie(cookie-based sessions)

其中数据库方式是默认的也是默认就启用的，其实现方式实际上是通过django中间件实现的，配置在INSTALLED_APPS中的django.contrib.sessions。目前先使用数据库方式的session，其他以后继续补充，首先考虑改进为“缓存”。

（二）django session使用基础

1、存放数据到session

request.session['some_id'] = some_id

2、从session中读取存放的数据

session.get('some_id', False)

3、从session中将数据删除

del request.session['some_id']

4、让session过期

request.session.set_expiry()

5、在命令行访问sessin数据

# 生成并保存session（利用SessionStore）

from django.contrib.sessions.backends.db import SessionStore

sessionStore = SessionStore()

sessionStore["str"] = "hello" # 字串映射

sessionStore["dict"] = {}; # 可以定义多级的字典结构

sessionStore["dict"]["key1"]="value1"

sessionStore["dict"]["key2"]="value2"

sessionStore.save();

print(sessionStore.session_key);

print(sessionStore.keys());

session_key = sessionStore.session_key;

# 读取保存的session

from django.contrib.sessions.models import Session

session = Session.objects.get(pk=session_key)

print(session.session_data); # 返回session的存储（加密过）

print(session.get_decoded()); # 返回session的数据结构（加过解码）

print(session.expire_date);

注意：

（1）保存数据的使用使用的是SessionStore读取数据使用使用的是Session。

（2）在使用多级字典时session["dict"]["key1"] = "something" django默认不会对多级对象进行保存，需要显示的使用代码 request.session.modified = True 。

（三）Session的重要配置参数(在setting.py中配置)

1、SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST

如果设置为True,django为每次request请求都保存session的内容，默认为False。

2、SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE

如果设置为True，浏览器已关闭session就过期了，默认为False。

3、SESSION_COOKIE_AGE

设置SESSION的过期时间，单位是秒，默认是两周

参考:

https://docs.djangoproject.com/en/1.5/topics/http/sessions/

posted @ 2018-02-19 16:38 dion至君阅读(141) 评论(0) 收藏举报

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