Django认证系统并不鸡肋反而很重要
作者:互联网
在使用django-admin startproject创建项目后,Django就默认安装了一个采用session实现的认证系统。这是Django相比于其他框架的一大特点:自带认证系统,开箱即用。有人说它方便,有人说它鸡肋,但它作为Django的重要组成部分,学习它有助于我们理解Django框架的核心技术。
安装
Django默认已安装,可以在settings.py中的INSTALLED_APPS看到:
- django.contrib.auth:认证系统内核,以及默认models等。
- django.contrib.contenttypes:用于关联权限和models,从而赋予models的添加/删除等权限。
contrib翻译为普通发布版。
在MIDDLEWARE可以看到:
- SessionMiddleware:session中间件。
- AuthenticationMiddleware:认证中间件。
使用python manage.py migrate后,数据库会新增认证系统的这些表:
认证与授权
认证的英文是authentication,授权的英文是authorization。单词不一样,咋看有点像。认证是指验证用户是谁。授权是指授予已认证用户权限。由于认证授权在某种程序上是耦合的,所以Django把它们统称为“认证”。
认证系统概览
认证系统的组成部分如下:
- 用户
- 权限
- 组
- 密码管理
- 登录相关表单(前后端分离不需要)和视图(接受Web请求并且返回Web响应)
Django框架是MTV模式,类似于MVC模式。Django的View对应MVC的Controller。
- 可配置的backend
以上是Django自带内容,如果需要更多功能,可以安装第三方包:
- 密码增强校验
- 登录限流
- OAuth
- 对象级权限(django-guardian)
以Article举例,Django是模型级权限,用户只能具有全部文章的权限。django-guardian提供了对象级权限,可以对单篇文章进行授权。
models.User
User模型是Django认证系统的核心,它的主要属性包括:
- id
- username
- password
- is_active
- is_superuser
- last_login
- date_joined
django.contrib.auth.models,在django.db.models之上封装了AbstractBaseUser、AbstractUser、User等模型。
创建超级管理员
cmd中使用createsuperuser命令:
$ python manage.py createsuperuser
根据提示输入username、email、password后,就会在数据库中创建1条超管用户。
创建用户
方法1 代码创建
在代码中使用create_user()函数来创建用户:
>>> from django.contrib.auth.models import User # 创建用户并保存到数据库 >>> user = User.objects.create_user('john', 'lennon@thebeatles.com', 'johnpassword') # 修改其他字段值 >>> user.last_name = 'Lennon' >>> user.save()
方法2 管理后台创建
访问http://127.0.0.1:8000/admin/,用超管登录后,在界面上创建:
修改密码
方法1 命令行修改
python manage.py changepassword username
根据提示输入旧密码、新密码、确认密码即可。
方法2 代码中修改
>>> from django.contrib.auth.models import User >>> u = User.objects.get(username='john') >>> u.set_password('new password') >>> u.save()
方法3 管理后台修改
用户认证
框架底层使用authenticate()函数对用户进行认证:
authenticate(request=None, **credentials)
credentials是用户凭证,如用户名、密码。
示例:
from django.contrib.auth import authenticate user = authenticate(username='john', password='secret') if user is not None: # A backend authenticated the credentials else: # No backend authenticated the credentials
如果认证成功,authenticate()会返回User。如果用户凭证无效或者权限不足,认证后端抛出了PermissionDenied,authenticate()会返回None。
认证后端
认证后端(authentication backends)是Django做用户验证的后端模块,默认为['django.contrib.auth.backends.ModelBackend'],只会简单比较请求的用户名密码和数据库中的用户名密码是否匹配。可以切换成其他认证后端,也可以重写authenticate()进行自定义。我点开了源码,发现除了Django的认证后端,DRF已经封装了Session、Token、JWT的认证:
权限管理
权限一般分为add、change、delete、view,也就是增删改查。
默认权限
Django会在python manage.py migrate的时候,为每个model创建4种权限:add、change、delete、view。
比如有个app叫做foo,它有个model叫做Bar,可以使用has_perm()函数来检查权限:
- add:user.has_perm('foo.add_bar')
- change:user.has_perm('foo.change_bar')
- delete:user.has_perm('foo.delete_bar')
- view:user.has_perm('foo.view_bar')
创建新权限
除了增删改查权限,有时我们需要更多的权限,例如,为myapp中的BlogPost创建一个can_publish权限:
方法1 meta中配置
class BlogPost(models.Model): ... class Meta: permissions = ( ("can_publish", "Can Publish Posts"), )
方法2 使用create()函数
from myapp.models import BlogPost from django.contrib.auth.models import Permission from django.contrib.contenttypes.models import ContentType content_type = ContentType.objects.get_for_model(BlogPost) permission = Permission.objects.create( codename='can_publish', name='Can Publish Posts', content_type=content_type, )
在使用python manage.py migrate命令后,就会创建这个新权限,接着就可以在view中编写代码判断用户是否有这个权限来决定能否发表文章。
授权
可以在管理后台对用户授权:
或者把用户分组后,按组来进行授权:
从数据库这6张表就能看出来,有用户表、分组表、权限表,以及它们的关联关系表:
其代码实现是把permission赋值给User.user_permissions或者Group.permissions属性。
代理模型权限
代理模型是从某个模型继承来的,不影响表结构,用于扩展行为实现代码解耦。
代理模型不会继承父类的权限,例如:
class Person(models.Model): class Meta: permissions = [('can_eat_pizzas', 'Can eat pizzas')] # 代理模型 class Student(Person): class Meta: proxy = True permissions = [('can_deliver_pizzas', 'Can deliver pizzas')] >>> # 注意代理模型取ContentType需要加for_concrete_model=False >>> content_type = ContentType.objects.get_for_model(Student, for_concrete_model=False) >>> student_permissions = Permission.objects.filter(content_type=content_type) >>> [p.codename for p in student_permissions] ['add_student', 'change_student', 'delete_student', 'view_student', 'can_deliver_pizzas'] # 没有父类的can_eat_pizzas权限
Session认证
Django认证系统是基于Session的。Django把Web请求封装成了request(HttpRequest类),然后通过中间件设置了session相关的属性:request.session、request.site、request.user。其中request.user就代表当前用户,如果未登陆它的值是AnonymousUser(匿名用户)的实例,如果已登陆它的值是User的实例。可以通过is_authenticated来判断是否已认证:
if request.user.is_authenticated: # Do something for authenticated users. ... else: # Do something for anonymous users. ...
用户登录
我们先简单回顾一下基于session的登录过程:
Django提供了login()函数来登录,把用户凭证保存到session中。它的函数签名如下:
login(request, user, backend=None)
示例:
import json from django.contrib.auth import authenticate, login from django.http import HttpResponse # Create your views here. def my_view(request): request_body = json.loads(request.body) username = request_body["username"] password = request_body["password"] user = authenticate(request, username=username, password=password) if user is not None: login(request, user) return HttpResponse("logged in") else: return HttpResponse("invalid login")
除了保存用户凭证,Django还会把认证后端也保存到session中,便于相同的认证后端下次可以直接获取到用户信息。至于保存哪个认证后端,Django按以下顺序选取:
- 使用login()函数的backend参数值,如果赋值了的话。
- 使用user.backend的值,如果有的话。
- 使用settings中AUTHENTICATION_BACKENDS的值,默认 ['django.contrib.auth.backends.ModelBackend']。
- 否则抛出异常。
用户登出
Django提供了logout()函数来登出。它的函数签名如下:
logout(request)
示例:
from django.contrib.auth import logout def logout_view(request): logout(request) # Redirect to a success page.
登出后session会被销毁,所有数据都会被清除,以防止其他人使用相同的浏览器再次登录后获取到之前用户的session数据。
login_required
对于未登陆的用户,需要进行限制,必须先登陆才能进行访问。
传统方法
使用request.user.is_authenticated判断,然后重定向到登录页面:
from django.conf import settings from django.shortcuts import redirect def my_view(request): if not request.user.is_authenticated: return redirect('%s?next=%s' % (settings.LOGIN_URL, request.path)) # ...
或者错误页面:
from django.shortcuts import render def my_view(request): if not request.user.is_authenticated: return render(request, 'myapp/login_error.html') # ...
login_required装饰器
login_required(redirect_field_name='next', login_url=None)
示例:
from django.contrib.auth.decorators import login_required @login_required def my_view(request): ...
它的处理是这样的:
如果用户没有登录,就重定向到settings.LOGIN_URL(默认值/accounts/login/),同时把当前的绝对路径添加到查询字符串中,如:/accounts/login/?next=/polls/3/。
如果用户已经登录了,正常执行view代码。
login_required的redirect_field_name参数是指登陆认证成功后重定向的页面,默认保存在叫做next的查询字符串参数中(如/accounts/login/?next=/polls/3/)。可以修改为自定义:
from django.contrib.auth.decorators import login_required @login_required(redirect_field_name='my_redirect_field') def my_view(request): ...
不过修改后还需要同时修改login模板等。
login_required的login_url参数是指登录页面的url,可以自定义,默认是/accounts/login/,需要在URLconf中关联登陆视图:
from django.contrib.auth import views as auth_views path('accounts/login/', auth_views.LoginView.as_view()),
function views和class-based views
function views(函数视图),视图是个函数:
from django.http import HttpResponse def my_view(request): if request.method == 'GET': #return HttpResponse('result')
class-based views(基于类的视图),视图是个类:
from django.views import View class MyView(View): def get(self, request): #return HttpResponse('result')
为什么需要cbv?因为类可以继承,提高代码复用。由于Django的URLconf只能接受函数,所以cbv有个as_view()方法用来返回一个函数:
# urls.py from django.urls import path from myapp.views import MyView urlpatterns = [ path('about/', MyView.as_view()), ]
LoginRequiredMixin
Mixin是为了代码复用,从多个父类继承而来的类。如果使用的是class-based views,那么可以使用LoginRequiredMixin,来实现login_required的效果,例如:
from django.contrib.auth.mixins import LoginRequiredMixin class MyView(LoginRequiredMixin, View): login_url = '/login/' redirect_field_name = 'redirect_to'
permission_required
除了需要登录,有些视图还需要权限。Django提供了permission_required装饰器,它的函数签名如下:
permission_required(perm, login_url=None, raise_exception=False)
示例:
from django.contrib.auth.decorators import permission_required @permission_required('polls.add_choice') def my_view(request): ...
permission_required的perm参数,指的是权限,可以是单个权限,也可以是权限列表。
permission_required的login_url参数和login_required的login_url作用一样。
permission_required的raise_exception参数,可以用来抛出异常,赋值为True后会跳转到403(HTTP Forbidden)页面而非登录页面。
如果既想抛出异常 ,又想跳转到登录页面,那么可以同时添加这2个装饰器:
from django.contrib.auth.decorators import login_required, permission_required @login_required @permission_required('polls.add_choice', raise_exception=True) def my_view(request): ...
PermissionRequiredMixin
如果使用的是class-based views,那么可以使用PermissionRequiredMixin,来实现permission_required的效果,例如:
from django.contrib.auth.mixins import PermissionRequiredMixin class MyView(PermissionRequiredMixin, View): permission_required = 'polls.add_choice' # Or multiple of permissions: permission_required = ('polls.view_choice', 'polls.change_choice')
修改密码导致session失效
登录成功后,Django会把加密后的密码hash值存入session中,每次请求时,会校验session中的密码和数据库中的密码是否匹配。如果修改了密码,数据库中的密码改变了,而session中的密码没有更新,那么密码就会匹配不上,导致session失效。django.contrib.auth的PasswordChangeView和user_change_password视图会在修改密码时更新session中的密码hash,来避免session失效。如果对修改密码的视图进行了自定义,那么可以使用update_session_auth_hash(request, user)来更新session中的密码,防止修改密码导致session失效。
认证视图
Django提供了登录、登出、密码管理等视图。最简单的使用方式是在URLconf中配置:
urlpatterns = [ path('accounts/', include('django.contrib.auth.urls')), ]
它会包含这些URL patterns:
accounts/login/ [name='login'] accounts/logout/ [name='logout'] accounts/password_change/ [name='password_change'] accounts/password_change/done/ [name='password_change_done'] accounts/password_reset/ [name='password_reset'] accounts/password_reset/done/ [name='password_reset_done'] accounts/reset/// [name='password_reset_confirm'] accounts/reset/done/ [name='password_reset_complete']
name是别名,可以使用reverse()函数来获取,如reverse('login')。
但有时我们需要自定义url,在URLconf中添加自定义url后,再加上相应视图即可,例如:
from django.contrib.auth import views as auth_views urlpatterns = [ path('change-password/', auth_views.PasswordChangeView.as_view()), ]
所有的这些视图都是class-based views,便于继承后重写进行自定义。
Django提供的相关视图有LoginView、LogoutView、PasswordChangeView、PasswordChangeDoneView、PasswordResetView、PasswordResetDoneView、PasswordResetConfirmView、PasswordResetCompleteView。
快速上手体验
如果想快速上手体验,可以按如下步骤进行操作:
pip install django,安装Django。
django-admin startproject project_name,创建Django项目。
python manage.py migrate,数据迁移,使用自带SQLite数据库即可。
python manage.py createsuperuser,创建超级管理员。
python manage.py runserver,启动项目。
访问http://127.0.0.1:8000/admin/,用超管登录管理后台。
就可以使用Django自带认证系统了。
小结
本文介绍了Django自带的基于session的认证系统,阐述了用户、组、认证与授权的相关概念,以及session认证的技术细节,最后讲解了如何快速上手体验的操作步骤。虽然如今基于session认证用的很少了,但它却是理解Token、JWT认证的基础,仍然值得我们学习。
标签:Django,鸡肋,required,request,django,login,认证 来源: https://blog.51cto.com/u_15186953/2744019