Cookie、Session登陆验证相关介绍和用法

一、Cookie和Session

  首先、HTTP协议是无状态的;所谓的无状态是指每次的请求都是独立的,它的执行情况和结果与前面的请求和之后的请求都无直接关系,它不会受前面的请求响应直接影响,也不会直接影响后面的请求响应情况。简单来说就是,对服务器来说,每次的请求都是全新的。

  状态可以理解为客户端和服务器在某次会话中产生的数据,那无状态的就以为这些数据不会被保留。会话中产生的数据又是我们需要保存的,也就是说要“保持状态”。因此Cookie就是在这样一个场景下诞生。

  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。

二、用户登陆应用的原理

  用户从登陆到登陆成功后的其他展示操作页面是怎么联系的,也就是说,是怎么确保用户只有登陆验证成功后才能打开其他展示操作页面的。实际测试的情况是,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其他页面,这样显然是不合理的,这就需要cookie和session配合验证。有了这个验证过程,我们就可以实现和其他网站一样只有登陆验证成功后才能进入其他后台页面。

  这种认证机制的过程。每当我们使用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唯一的字符串(比如是 abcdef)到浏览器端并暂时储存起来,这个被储存在浏览器的东西就叫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 = beibei 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的字典

{abcdef:{'login':True,'username:beibei}}

因为每个cookie都是唯一的,所以我们在电脑上换个浏览器在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?因为出于安全性的考虑,其实对于上面那个大字典,不只是key值abcdef是被加密的,value值{'login':True,'username:beibei}在服务器端也是一样被加密的。所以我们在服务器上就算打开session信息看到的也是一串被加密过的字符串。

Cookie的定义

  cookie翻译成中文意思是曲奇饼、饼干。然而,在因特网内cookie就和饼干没关系了。Cookie具体指的是一段小信息,它是服务器发送出来存储在浏览器上的一组组键值对,下次访问服务器时会自动携带这些键值对,以便服务器提取有用信息。

查看Cookie

使用Chrome浏览器,打开开发者工具。

 三、Django中操作Cookie

获取Cookie

request.COOKIES['key']
request.get_signed_cookie(key, default=RAISE_ERROR, salt='', max_age=None)

参数说明:

  • default: 默认值
  • salt:加密盐
  • max_age:后台控制过期时间

设置Cookie

rep = HttpResponse(...)
rep = render(request, ...)

rep.set_cookie(key,value,...)
rep.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,/ 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
  • secure=False, https传输
  • 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)

删除Cookie

def logout(request):
    rep = redirect("/login/")
    rep.delete_cookie("user")  # 删除用户浏览器上之前设置的usercookie值
    return rep

登录认证示例:

需要知道几点

一共有三次请求   

注意:form表单的action走的路径还是/login/      

第一次请求:url:http://127.0.0.1:8080/login get请求       

第一次请求:url:http://127.0.0.1:8080/login post请求 user pasw        

第一次请求:url:http://127.0.0.1:8080/main post请求 携带着cookie的了        

所以在main页面中就会取到cookie,因为这是的main里面已经有cookie了

Cookie版登陆校验:只需要在views.py中的后台函数上加一个验证装饰器

def check_login(func):    #装饰器函数
    def inner(request, *args, **kwargs):
        next_url = request.get_full_path()
        if request.get_signed_cookie("login", salt="SSS", default=None) == "yes":
            # 已经登录的用户...
            return func(request, *args, **kwargs)
        else:
            # 没有登录的用户,跳转刚到登录页面
            return redirect("/login/?next={}".format(next_url))
    return inner


def login(request):
    if request.method == "POST":
        username = request.POST.get("username")
        passwd = request.POST.get("password")
        if username == "xxx" and passwd == "dashabi":
            next_url = request.GET.get("next")
            if next_url and next_url != "/logout/":
                response = redirect(next_url)
            else:
                response = redirect("/main/")
            response.set_signed_cookie("login", "yes", salt="SSS")
            return response
    return render(request, "login.html")

Django中Session相关用法

def index(request):
    # 获取、设置、删除Session中数据
    request.session['k1']
    request.session.get('k1',None)
    request.session['k1'] = 123
    request.session.setdefault('k1',123) # 存在则不设置
    del request.session['k1']

    # 所有 键、值、键值对
    request.session.keys()
    request.session.values()
    request.session.items()
    request.session.iterkeys()
    request.session.itervalues()
    request.session.iteritems()


    # 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()

    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。

Session版登陆验证

# 自定义session登陆验证装饰器
def check_login(func):
    def inner(request, *args, **kwargs):
        # 把当前访问的网址拿到
        url = request.get_full_path()
        login_status = request.session.get('login')
        login_user = request.session.get('user')
        if login_status == '1' and login_user == 'beibei':
            return func(request, *args, **kwargs)
        else:
            return redirect('/login/?next={}'.format(url))
    return inner


# 登录函数
def login(request):
    if request.method == 'POST':
        input_username = request.POST.get('username')
        input_password = request.POST.get('password')
        information_obj = Infomation.objects.all()
        if input_username:
            if input_password:
                for i in range(len(information_obj)):
                    username = Infomation.objects.get(id=i + 1).username
                    password = Infomation.objects.get(id=i + 1).password
                    if input_username == username and input_password == password:
                        # session验证
                        request.session['user'] = 'beibei'
                        request.session['login'] = '1'
                        next_url = request.GET.get('next')
                        request.session.set_expiry(3600)  # 1个小时后失效
                        if next_url:
                            return redirect(next_url)
                        else:
                            return redirect(reverse('main'))
                else:
                    pro = '用户名和密码不正确'
                    return render(request, "登陆页面.html", {"pro": pro})
            else:
                pass_pro = '密码不能为空'
                return render(request, "登陆页面.html", {"pass_pro": pass_pro})
        else:
            user_pro = '用户名不能为空'
            return render(request, "登陆页面.html", {"user_pro": user_pro})
    return render(request, "登陆页面.html")


# 注销(退出登录)函数
@check_login
def logout(request):
    request.session.delete()
    return redirect(reverse('login'))

@check_login
def main(request):
    return render(request, '主页面.html')

Django中的Seesion配置

Django中默认支持Session,其内部提供了5种类型的Session供开发者使用。

1. 数据库Session
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.db'   # 引擎(默认)

2. 缓存Session
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

3. 文件Session
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() 

4. 缓存+数据库
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

其他公用设置项:
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)

PS:

在Django中Session是通过一个中间件管理的。如果要在应用程序中使用Session,需要在settings.py中的MIDDLEWARE_CLASSES变量中加入’django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware’。



Django中的Session有3种存储方式:放在数据库、缓存或者文件系统中,下面分别予以介绍。



1. 将Session存储在数据库中:

如果要将Session存储在数据库中,我们需要将 ’django.contrib.sessions’ 加入到INSTALLED_APPS 变量中。然后运行 manage.py syncdb 在数据库中创建相应的存储Session的数据库表。



2. 将Session存储在缓存中:

如果想获得更好的性能,我们可以将Session保存在缓存中。这里有两种配置方式:一种是设置SESSION_ENGINE 为”django.contrib.sessions.backends.cache” 。这是一种简单配置,Session将之被保存在缓存中,但是不保证Session总是能取到(比如缓存溢出时Session会丢失);另一种方式是设置SESSION_ENGINE 为 “django.contrib.sessions.backends.cached_db”。这种方式下,Session在保存到缓存的同时还会被保存到数据库中,当Django在缓存中找不到Session时,会从数据库中找到。第二种方式会有一点点性能开销,但是安全性和冗余性更好。



3. 将Session存储在文件系统中:

最后一种方式是将Session存储在文件系统中。需要设置SESSION_ENGINE 为”django.contrib.sessions.backends.file”,这时你还需要同时设置SESSION_FILE_PATH 变量,它代表Session文件保存的位置,缺省的设置一般是tempfile.gettempdir(),表示系统的临时目录。这里要确保应用程序对那个目录有读写的权限。

CBV中加载装饰器相关

CBV实现的登录视图

class LoginView(View):

    def get(self, request):
        """
        处理GET请求
        """
        return render(request, 'login.html')

    def post(self, request):
        """
        处理POST请求 
        """
        user = request.POST.get('user')
        pwd = request.POST.get('pwd')
        if user == 'alex' and pwd == "alex1234":
            next_url = request.GET.get("next")
            # 生成随机字符串
            # 写浏览器cookie -> session_id: 随机字符串
            # 写到服务端session:
            # {
            #     "随机字符串": {'user':'alex'}
            # }
            request.session['user'] = user
            if next_url:
                return redirect(next_url)
            else:
                return redirect('/index/')
        return render(request, 'login.html')

要在CBV视图中使用我们上面的check_login装饰器,有以下三种方式:

from django.utils.decorators import method_decorator

1. 加在CBV视图的get或post方法上

from django.utils.decorators import method_decorator


class HomeView(View):

    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return super(HomeView, self).dispatch(request, *args, **kwargs)

    def get(self, request):
        return render(request, "home.html")
    
    @method_decorator(check_login)
    def post(self, request):
        print("Home View POST method...")
        return redirect("/index/")

2. 加在dispatch方法上

from django.utils.decorators import method_decorator


class HomeView(View):

    @method_decorator(check_login)
    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return super(HomeView, self).dispatch(request, *args, **kwargs)

    def get(self, request):
        return render(request, "home.html")

    def post(self, request):
        print("Home View POST method...")
        return redirect("/index/")

因为CBV中首先执行的就是dispatch方法,所以这么写相当于给get和post方法都加上了登录校验。

3. 直接加在视图类上,但method_decorator必须传 name 关键字参数

如果get方法和post方法都需要登录校验的话就写两个装饰器。

from django.utils.decorators import method_decorator

@method_decorator(check_login, name="get")
@method_decorator(check_login, name="post")
class HomeView(View):

    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return super(HomeView, self).dispatch(request, *args, **kwargs)

    def get(self, request):
        return render(request, "home.html")

    def post(self, request):
        print("Home View POST method...")
        return redirect("/index/")

中间件CSRF Token

CSRF Token相关装饰器在CBV只能加到dispatch方法上

备注:

  • csrf_protect,为当前函数强制设置防跨站请求伪造功能,即便settings中没有设置全局中间件。
  • csrf_exempt,取消当前函数防跨站请求伪造功能,即便settings中设置了全局中间件。
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt, csrf_protect


class HomeView(View):

    @method_decorator(csrf_exempt)
    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return super(HomeView, self).dispatch(request, *args, **kwargs)

    def get(self, request):
        return render(request, "home.html")

    def post(self, request):
        print("Home View POST method...")
        return redirect("/index/")

另外:

Session其实就是会话变量的保存地,只要是能使用变量的地方,都能使用 Sesion 变量。比如可以用来 计数、存储临时信息、甚至还可以存储DataTable,只要你的服务器内存足够大就行。 要真正知道访怎么用它,需要理解两点: 1、Session 变量是存在服务器内存中的,应尽量少用,否则服务器会累着的 2、Session 就是变量的泛型集合,所有使用变量的地方理论上都可以使用 Session 变量来实现。

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