COOKIE 與 SESSION

概念

cookie不屬于http協議范圍，由于http協議無法保持狀態，但實際情況，我們卻又需要“保持狀態”，因此cookie就是在這樣一個場景下誕生。

cookie的工作原理是：由服務器產生內容，瀏覽器收到請求后保存在本地；當瀏覽器再次訪問時，瀏覽器會自動帶上cookie，這樣服務器就能通過cookie的內容來判斷這個是“誰”了。

cookie雖然在一定程度上解決了“保持狀態”的需求，但是由于cookie本身最大支持4096字節，以及cookie本身保存在客戶端，可能被攔截或竊取，因此就需要有一種新的東西，它能支持更多的字節，并且他保存在服務器，有較高的安全性。這就是session。

問題來了，基于http協議的無狀態特征，服務器根本就不知道訪問者是“誰”。那么上述的cookie就起到橋接的作用。

我們可以給每個客戶端的cookie分配一個唯一的id，這樣用戶在訪問時，通過cookie，服務器就知道來的人是“誰”。然后我們再根據不同的cookie的id，在服務器上保存一段時間的私密資料，如“賬號密碼”等等。

總結而言：cookie彌補了http無狀態的不足，讓服務器知道來的人是“誰”；但是cookie以文本的形式保存在本地，自身安全性較差；所以我們就通過cookie識別不同的用戶，對應的在session里保存私密的信息以及超過4096字節的文本。

另外，上述所說的cookie和session其實是共通性的東西，不限于語言和框架

登陸應用

前幾節的介紹中我們已經有能力制作一個登陸頁面，在驗證了用戶名和密碼的正確性后跳轉到后臺的頁面。但是測試后也發現，如果繞過登陸頁面。直接輸入后臺的url地址也可以直接訪問的。這個顯然是不合理的。其實我們缺失的就是cookie和session配合的驗證。有了這個驗證過程，我們就可以實現和其他網站一樣必須登錄才能進入后臺頁面了。

  先說一下這種認證的機制。每當我們使用一款瀏覽器訪問一個登陸頁面的時候，一旦我們通過了認證。服務器端就會發送一組隨機唯一的字符串（假設是123abc）到瀏覽器端，這個被存儲在瀏覽端的東西就叫cookie。而服務器端也會自己存儲一下用戶當前的狀態，比如login=true，username=hahaha之類的用戶信息。但是這種存儲是以字典形式存儲的，字典的唯一key就是剛才發給用戶的唯一的cookie值。那么如果在服務器端查看session信息的話，理論上就會看到如下樣子的字典

{'123abc':{'login':true,'username:hahaha'}}

因為每個cookie都是唯一的，所以我們在電腦上換個瀏覽器再登陸同一個網站也需要再次驗證。那么為什么說我們只是理論上看到這樣子的字典呢？因為處于安全性的考慮，其實對于上面那個大字典不光key值123abc是被加密的，value值{'login':true,'username:hahaha'}在服務器端也是一樣被加密的。所以我們服務器上就算打開session信息看到的也是類似與以下樣子的東西

{'123abc':dasdasdasd1231231da1231231}

知道了原理，下面就來用代碼實現。

Django實現的COOKIE

獲取Cookie

request.COOKIES['key']
request.get_signed_cookie(key, default=RAISE_ERROR, salt='', max_age=None)
    #參數：
        default: 默認值
           salt: 加密鹽
        max_age: 后臺控制過期時間

設置Cookie

rep = HttpResponse(...) 或 rep ＝ render(request, ...) 或 rep ＝ redirect()
 
rep.set_cookie(key,value,...)
rep.set_signed_cookie(key,value,salt='加密鹽',...)

參數：

def set_cookie(self, key,                 鍵
　　　　　　　　　　　　 value='',            值
　　　　　　　　　　　　 max_age=None,        超長時間
　　　　　　　　　　　　 expires=None,        超長時間
　　　　　　　　　　　　 path='/',           Cookie生效的路徑，
                                         瀏覽器只會把cookie回傳給帶有該路徑的頁面，這樣可以避免將
                                         cookie傳給站點中的其他的應用。
                                         / 表示根路徑，特殊的：根路徑的cookie可以被任何url的頁面訪問
　　　　　　　　　　　　 
                     domain=None,         Cookie生效的域名
                                        
                                          你可用這個參數來構造一個跨站cookie。
                                          如， domain=".example.com"
                                          所構造的cookie對下面這些站點都是可讀的：
                                          www.example.com 、 www2.example.com 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　和an.other.sub.domain.example.com 。
                                          如果該參數設置為 None ，cookie只能由設置它的站點讀取。

　　　　　　　　　　　　 secure=False,        如果設置為 True ，瀏覽器將通過HTTPS來回傳cookie。
　　　　　　　　　　　　 httponly=False       只能http協議傳輸，無法被JavaScript獲取
                                         （不是絕對，底層抓包可以獲取到也可以被覆蓋）
　　　　　　　　　　): pass

由于cookie保存在客戶端的電腦上，所以，JavaScript和jquery也可以操作cookie。

<script src='/static/js/jquery.cookie.js'>
 
</script> $.cookie("key", value,{ path: '/' });

刪除cookie

response.delete_cookie("cookie_key",path="/",domain=name)

cookie存儲到客戶端
優點：
數據存在在客戶端，減輕服務器端的壓力，提高網站的性能。
缺點：
安全性不高：在客戶端機很容易被查看或破解用戶會話信息

Django實現的SESSION

基本操作

1、設置Sessions值
          request.session['session_name'] ="admin"
2、獲取Sessions值
          session_name = request.session["session_name"]
3、刪除Sessions值
          del request.session["session_name"]
4、檢測是否操作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() 刪除當前的會話數據并刪除會話的Cookie。
            這用于確保前面的會話數據不可以再次被用戶的瀏覽器訪問
            例如，django.contrib.auth.logout() 函數中就會調用它。
 
 
11 用戶session的隨機字符串
        request.session.session_key
  
        # 將所有Session失效日期小于當前日期的數據刪除
        request.session.clear_expired()
  
        # 檢查 用戶session的隨機字符串 在數據庫中是否
        request.session.exists("session_key")
  
        # 刪除當前用戶的所有Session數據
        request.session.delete("session_key")
  
        request.session.set_expiry(value)
            * 如果value是個整數，session會在些秒數后失效。
            * 如果value是個datatime或timedelta，session就會在這個時間后失效。
            * 如果value是0,用戶關閉瀏覽器session就會失效。
            * 如果value是None,session會依賴全局session失效策略。

流程解析圖

image.png
示例
view:

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:
            #設置session內部的字典內容
            request.session['is_login']='true'
            request.session['username']=username

            #登錄成功就將url重定向到后臺的url
            return redirect('/backend/')

    #登錄不成功或第一訪問就停留在登錄頁面
    return render(request,'login.html')




def backend(request):
    print(request.session,"------cookie")
    print(request.COOKIES,'-------session')
    """
    這里必須用讀取字典的get()方法把is_login的value缺省設置為False，
    當用戶訪問backend這個url先嘗試獲取這個瀏覽器對應的session中的
    is_login的值。如果對方登錄成功的話，在login里就已經把is_login
    的值修改為了True,反之這個值就是False的
    """

    is_login=request.session.get('is_login',False)
    #如果為真，就說明用戶是正常登陸的
    if is_login:
        #獲取字典的內容并傳入頁面文件
        cookie_content=request.COOKIES
        session_content=request.session

        username=request.session['username']

        return render(request,'backend.html',locals())
    else:
        """
        如果訪問的時候沒有攜帶正確的session，
        就直接被重定向url回login頁面
        """
        return redirect('/login/')



def log_out(request):
    """
    直接通過request.session['is_login']回去返回的時候，
    如果is_login對應的value值不存在會導致程序異常。所以
    需要做異常處理
    """
    try:
        #刪除is_login對應的value值
        del request.session['is_login']
        
        # OR---->request.session.flush() # 刪除django-session表中的對應一行記錄

    except KeyError:
        pass
    #點擊注銷之后，直接重定向回登錄頁面
    return redirect('/login/')

template:

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

<form action="/login/" method="post">
    <p>用戶名: <input type="text" name="user"></p>
    <p>密碼: <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/">注銷</a>

</body>
</html>

session存儲的相關配置
（1）數據庫配置（默認）：

Django默認支持Session，并且默認是將Session數據存儲在數據庫中，即：django_session 表中。
  
a. 配置 settings.py
  
    SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.db'   # 引擎（默認）
      
    SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid"                       # Session的cookie保存在瀏覽器上時的key，即：sessionid＝隨機字符串（默認）
    SESSION_COOKIE_PATH ＝ "/"                               # Session的cookie保存的路徑（默認）
    SESSION_COOKIE_DOMAIN = None                             # Session的cookie保存的域名（默認）
    SESSION_COOKIE_SECURE = False                            # 是否Https傳輸cookie（默認）
    SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True                           # 是否Session的cookie只支持http傳輸（默認）
    SESSION_COOKIE_AGE = 1209600                             # Session的cookie失效日期（2周）（默認）
    SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False                  # 是否關閉瀏覽器使得Session過期（默認）
    SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False                       # 是否每次請求都保存Session，默認修改之后才保存（默認）

（2）緩存配置:

a. 配置 settings.py
  
    SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cache'  # 引擎
    SESSION_CACHE_ALIAS = 'default'                            # 使用的緩存別名（默認內存緩存，也可以是memcache），此處別名依賴緩存的設置
  
  
    SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid"                        # Session的cookie保存在瀏覽器上時的key，即：sessionid＝隨機字符串
    SESSION_COOKIE_PATH ＝ "/"                                # Session的cookie保存的路徑
    SESSION_COOKIE_DOMAIN = None                              # Session的cookie保存的域名
    SESSION_COOKIE_SECURE = False                             # 是否Https傳輸cookie
    SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True                            # 是否Session的cookie只支持http傳輸
    SESSION_COOKIE_AGE = 1209600                              # Session的cookie失效日期（2周）
    SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False                   # 是否關閉瀏覽器使得Session過期
    SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False                        # 是否每次請求都保存Session，默認修改之后才保存

（3）文件配置

a. 配置 settings.py
  
    SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.file'    # 引擎
    SESSION_FILE_PATH = None                                    # 緩存文件路徑，如果為None，則使用tempfile模塊獲取一個臨時地址tempfile.gettempdir()        
    SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid"                          # Session的cookie保存在瀏覽器上時的key，即：sessionid＝隨機字符串
    SESSION_COOKIE_PATH ＝ "/"                                  # Session的cookie保存的路徑
    SESSION_COOKIE_DOMAIN = None                                # Session的cookie保存的域名
    SESSION_COOKIE_SECURE = False                               # 是否Https傳輸cookie
    SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True                              # 是否Session的cookie只支持http傳輸
    SESSION_COOKIE_AGE = 1209600                                # Session的cookie失效日期（2周）
    SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False                     # 是否關閉瀏覽器使得Session過期
    SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False                          # 是否每次請求都保存Session，默認修改之后才保存

用戶認證

auth模塊

from django.contrib import auth

django.contrib.auth中提供了許多方法，這里主要介紹其中的三個：

authenticate()

提供了用戶認證，即驗證用戶名以及密碼是否正確,一般需要username password兩個關鍵字參數,如果認證信息有效，會返回一個 User 對象。authenticate()會在User 對象上設置一個屬性標識那種認證后端認證了該用戶，且該信息在后面的登錄過程中是需要的。當我們試圖登陸一個從數據庫中直接取出來不經過authenticate()的User對象會報錯的！！

該函數接受一個HttpRequest對象，以及一個認證了的User對象

此函數使用django的session框架給某個已認證的用戶附加上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.
    ...

logout(request) 注銷用戶

from django.contrib.auth import logout
   
def logout_view(request):
  logout(request)
  # Redirect to a success page.

該函數接受一個HttpRequest對象，無返回值。當調用該函數時，當前請求的session信息會全部清除。該用戶即使沒有登錄，使用該函數也不會報錯。

user對象的 is_authenticated()
要求：
1 用戶登陸后才能訪問某些頁面，

2 如果用戶沒有登錄就訪問該頁面的話直接跳到登錄頁面

3 用戶在跳轉的登陸界面中完成登陸后，自動訪問跳轉到之前訪問的地址

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已經為我們設計好了一個用于此種情況的裝飾器：login_requierd()

from django.contrib.auth.decorators import login_required
      
@login_required
def my_view(request):
  ...

若用戶沒有登錄，則會跳轉到django默認的登錄URL '/accounts/login/ ' (這個值可以在settings文件中通過LOGIN_URL進行修改)。并傳遞當前訪問url的絕對路徑 (登陸成功后，會重定向到該路徑)

User對象

User 對象屬性：username， password（必填項）password用哈希算法保存到數據庫

is_staff ：用戶是否擁有網站的管理權限.

is_active ：是否允許用戶登錄, 設置為False，可以不用刪除用戶來禁止用戶登錄

2.1 is_authenticated()

如果是真正的 User 對象，返回值恒為 True 。用于檢查用戶是否已經通過了認證。
通過認證并不意味著用戶擁有任何權限，甚至也不檢查該用戶是否處于激活狀態，這只是表明用戶成功的通過了認證。這個方法很重要, 在后臺用>request.user.is_authenticated()判斷用戶是否已經登錄，如果true則可以向前臺展示request.user.name

2.2 創建用戶
使用 create_user 輔助函數創建用戶:

from django.contrib.auth.models import User
user = User.objects.create_user（username='',password='',email=''）

2.3 check_password(passwd)

用戶需要修改密碼的時候 首先要讓他輸入原來的密碼 ，如果給定的字符串通過了密碼檢查，返回 True

2.4 修改密碼
使用 set_password() 來修改密碼

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

2.5 簡單示例
注冊：

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)

修改密碼：

@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)

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Django-認證系統

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COOKIE 與 SESSION

概念

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