10.Django基礎八之cookie和session
一 會話跟蹤
我們需要先了解一下什麼是會話！可以把會話理解為客戶端與伺服器之間的一次會晤，在一次會晤中可能會包含多次請求和響應。例如你給10086打個電話，你就是客戶端，而10086服務人員就是伺服器了。從雙方接通電話那一刻起，會話就開始了，到某一方結束通話電話表示會話結束。在通話過程中，你會向10086發出多個請求，那麼這多個請求都在一個會話中。 客戶向某一伺服器發出第一個請求開始，會話就開始了，直到客戶關閉了瀏覽器會話結束。
在一個會話的多個請求中共享資料，這就是會話跟蹤技術。例如在一個會話中的請求如下：
- 請求銀行主頁；
- 請求登入（請求引數是使用者名稱和密碼）；
- 請求轉賬（請求引數與轉賬相關的資料）；
- 請求信譽卡還款（請求引數與還款相關的資料）。
在這上會話中當前使用者資訊必須在這個會話中共享的，因為登入的是張三，那麼在轉賬和還款時一定是相對張三的轉賬和還款！這就說明我們必須在一個會話過程中有共享資料的能力。而web中這種能力的實現就要依靠cookie和session
二 cookie
Cookie的由來
大家都知道HTTP協議是無狀態的。
無狀態的意思是每次請求都是獨立的，它的執行情況和結果與前面的請求和之後的請求都無直接關係，它不會受前面的請求響應情況直接影響，也不會直接影響後面的請求響應情況。
一句有意思的話來描述就是人生只如初見，對伺服器來說，每次的請求都是全新的。
狀態可以理解為客戶端和伺服器在某次會話中產生的資料，那無狀態的就以為這些資料不會被保留。會話中產生的資料又是我們需要儲存的，也就是說要“保持狀態”。因此Cookie就是在這樣一個場景下誕生。
並且還有一個問題就是，你登陸我的網站的時候，我沒法確定你是不是登陸了，之前我們學的django，雖然寫了很多頁面，但是使用者不用登陸都是可以看所有網頁的，只要他知道網址就行，但是我們為了自己的安全機制，我們是不是要做驗證啊，訪問哪一個網址，都要驗證使用者的身份，但是還有保證什麼呢，使用者登陸過之後，還要保證登陸了的使用者不需要再重複登陸，就能夠訪問我網站的其他的網址的頁面，對不對，但是http無狀態啊，怎麼保證這個事情呢？此時就要找cookie了。
什麼是Cookie
首先來講，cookie是瀏覽器的技術，Cookie具體指的是一段小資訊，它是伺服器傳送出來儲存在瀏 覽器上的一組組鍵值對，可以理解為服務端給客戶端的一個小甜點，下次訪問伺服器時瀏覽器會自動攜帶這些鍵值對，以便伺服器提取有用資訊。
Cookie的原理
cookie的工作原理是：瀏覽器訪問服務端，帶著一個空的cookie，然後由伺服器產生內容，瀏覽器收到相應後儲存在本地；當瀏覽器再次訪問時，瀏覽器會自動帶上Cookie，這樣伺服器就能通過Cookie的內容來判斷這個是“誰”了。
檢視Cookie
我們使用Chrome瀏覽器，開啟開發者工具。
cookie圖解
Cookie規範
- Cookie大小上限為4KB；
- 一個伺服器最多在客戶端瀏覽器上儲存20個Cookie；
- 一個瀏覽器最多儲存300個Cookie，因為一個瀏覽器可以訪問多個伺服器。
上面的資料只是HTTP的Cookie規範，但在瀏覽器大戰的今天，一些瀏覽器為了打敗對手，為了展現自己的能力起見，可能對Cookie規範“擴充套件”了一些，例如每個Cookie的大小為8KB，最多可儲存500個Cookie等！但也不會出現把你硬碟佔滿的可能！
注意，不同瀏覽器之間是不共享Cookie的。也就是說在你使用IE訪問伺服器時，伺服器會把Cookie發給IE，然後由IE儲存起來，當你在使用FireFox訪問伺服器時，不可能把IE儲存的Cookie傳送給伺服器。
Cookie與HTTP頭
Cookie是通過HTTP請求和響應頭在客戶端和伺服器端傳遞的：
- Cookie：請求頭，客戶端傳送給伺服器端；
- 格式：Cookie: a=A; b=B; c=C。即多個Cookie用分號離開； Set-Cookie：響應頭，伺服器端傳送給客戶端；
- 一個Cookie物件一個Set-Cookie： Set-Cookie: a=A Set-Cookie: b=B Set-Cookie: c=C
Cookie的覆蓋
如果伺服器端傳送重複的Cookie那麼會覆蓋原有的Cookie，例如客戶端的第一個請求伺服器端傳送的Cookie是：Set-Cookie: a=A；第二請求伺服器端傳送的是：Set-Cookie: a=AA，那麼客戶端只留下一個Cookie，即：a=AA。
三 django中操作cookie
Ctrl + Shift + del三個鍵來清除頁面快取和cookie，將來這個操作你會用的很多。
獲取Cookie
request.COOKIES['key']
request.get_signed_cookie(key, default=RAISE_ERROR, salt='', max_age=None)引數：
default: 預設值
salt: 加密鹽
max_age: 後臺控制過期時間
設定Cookie
rep = HttpResponse(...)
rep ＝ render(request, ...)
rep.set_cookie(key,value,...)
rep.set_signed_cookie(key,value,salt='加密鹽', max_age=None, ...)引數：
key, 鍵
value='', 值
max_age=None, 超時時間
expires=None, 超時時間(IE requires expires, so set it if hasn't been already.)
path='/', Cookie生效的路徑，/ 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
secure=False, https傳輸
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）
set_cookie方法原始碼：
class HttpResponseBase:
def set_cookie(self, key, 鍵
value='', 值
max_age=None, 超長時間 ,有效事件，max_age=20意思是這個cookie20秒後就消失了，預設時長是2周,這個是以秒為單位的
cookie需要延續的時間（以秒為單位）
如果引數是\ None`` ，這個cookie會延續到瀏覽器關閉為止。
expires=None, 超長時間，值是一個datetime型別的時間日期物件，到這個日期就失效的意思，用的不多
expires預設None ,cookie失效的實際日期/時間。
path='/', Cookie生效的路徑，就是訪問哪個路徑可以得到cookie，'/'是所有路徑都能獲得cookie
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
你可用這個引數來構造一個跨站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 。
如果該引數設定為 None ，cookie只能由設定它的站點讀取。
secure=False, 如果設定為 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刪除Cookie
def logout(request):
rep = redirect("/login/")
rep.delete_cookie("user") # 刪除使用者瀏覽器上之前設定的usercookie值
return repjQuery操作cookie
Cookie版登陸校驗示例：
def check_login(func):
@wraps(func)
def inner(request, *args, **kwargs):
next_url = request.get_full_path()
if request.get_signed_cookie("login", salt="SSS", default=None) == "yes":
# 已經登入的使用者...
return func(request, *args, **kwargs)
else:
# 沒有登入的使用者，跳轉剛到登入頁面
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("/class_list/")
response.set_signed_cookie("login", "yes", salt="SSS")
return response
return render(request, "login.html")留兩個小練習吧：
案例1:顯示上次訪問時間。
案例2:顯示上次瀏覽過的商品。
cookie設定中文時的編碼問題：cookie在設定時不允許出現中文。非要設定中文的怎麼辦，看下面的解決方案：
# 方式1
def login(request):
ret = HttpResponse('ok')
ret.set_cookie('k1','你好'.encode('utf-8').decode('iso-8859-1'))
#取值：request.COOKIES['k1'].encode('utf-8').decode('iso-8859-1').encode('iso-8859-1').decode('utf-8')
return ret
方式2 json
def login(request):
ret = HttpResponse('ok')
import json
ret.set_cookie('k1',json.dumps('你好'))
#取值 json.loads(request.COOKIES['k1'])
return ret所以儘量不要出現中文。
四 session
Session是伺服器端技術，利用這個技術，伺服器在執行時可以 為每一個使用者的瀏覽器建立一個其獨享的session物件，由於 session為使用者瀏覽器獨享，所以使用者在訪問伺服器的web資源時 ，可以把各自的資料放在各自的session中，當用戶再去訪問該伺服器中的其它web資源時，其它web資源再從使用者各自的session中 取出資料為使用者服務。
Cookie雖然在一定程度上解決了“保持狀態”的需求，但是由於Cookie本身最大支援4096位元組，以及Cookie本身儲存在客戶端，可能被攔截或竊取，因此就需要有一種新的東西，它能支援更多的位元組，並且他儲存在伺服器，有較高的安全性。這就是Session。
問題來了，基於HTTP協議的無狀態特徵，伺服器根本就不知道訪問者是“誰”。那麼上述的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，這樣使用者在訪問時，通過Cookie，伺服器就知道來的人是“誰”。然後我們再根據不同的Cookie的id，在伺服器上儲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，讓伺服器知道來的人是“誰”；但是Cookie以文字的形式儲存在本地，自身安全性較差；所以我們就通過Cookie識別不同的使用者，對應的在Session裡儲存私密的資訊以及超過4096位元組的文字。
另外，上述所說的Cookie和Session其實是共通性的東西，不限於語言和框架。
五 django中操作session
Django中Session相關方法
注意：這都是django提供的方法，其他的框架就需要你自己關於cookie和session的方法了。
# 獲取、設定、刪除Session中資料#取值
request.session['k1']
request.session.get('k1',None) #request.session這句是幫你從cookie裡面將sessionid的值取出來，將django-session表裡面的對應sessionid的值的那條記錄中的session-data欄位的資料給你拿出來（並解密）,get方法就取出k1這個鍵對應的值#設定值
request.session['k1'] = 123
request.session.setdefault('k1',123) # 存在則不設定
#幫你生成隨機字串，幫你將這個隨機字串和使用者資料（加密後）和過期時間儲存到了django-session表裡面，幫你將這個隨機字串以sessionid：隨機字串的形式新增到cookie裡面返回給瀏覽器,這個sessionid名字是可以改的，以後再說#但是注意一個事情，django-session這個表，你不能通過orm來直接控制，因為你的models.py裡面沒有這個對應關係
#刪除值
del request.session['k1'] #django-session表裡面同步刪除
# 所有 鍵、值、鍵值對
request.session.keys()
request.session.values()
request.session.items()
# 會話session的key
session_key = request.session.session_key 獲取sessionid的值
# 將所有Session失效日期小於當前日期的資料刪除，將過期的刪除
request.session.clear_expired()
# 檢查會話session的key在資料庫中是否存在
request.session.exists("session_key") #session_key就是那個sessionid的值
# 刪除當前會話的所有Session資料
request.session.delete()
# 刪除當前的會話資料並刪除會話的Cookie。
request.session.flush() #常用，清空所有cookie---刪除session表裡的這個會話的記錄，
這用於確保前面的會話資料不可以再次被使用者的瀏覽器訪問
例如，django.contrib.auth.logout() 函式中就會呼叫它。
# 設定會話Session和Cookie的超時時間
request.session.set_expiry(value)
* 如果value是個整數，session會在些秒數後失效。
* 如果value是個datatime或timedelta，session就會在這個時間後失效。
* 如果value是0,使用者關閉瀏覽器session就會失效。
* 如果value是None,session會依賴全域性session失效策略。Session詳細流程解析
Session版登陸驗證示例
from functools import wraps
def check_login(func):
@wraps(func)
def inner(request, *args, **kwargs):
next_url = request.get_full_path()
if request.session.get("user"):
return func(request, *args, **kwargs)
else:
return redirect("/login/?next={}".format(next_url))
return inner
def login(request):
if request.method == "POST":
user = request.POST.get("user")
pwd = request.POST.get("pwd")
if user == "alex" and pwd == "alex1234":
# 設定session
request.session["user"] = user
# 獲取跳到登陸頁面之前的URL
next_url = request.GET.get("next")
# 如果有，就跳轉回登陸之前的URL
if next_url:
return redirect(next_url)
# 否則預設跳轉到index頁面
else:
return redirect("/index/")
return render(request, "login.html")
@check_login
def logout(request):
# 刪除所有當前請求相關的session
request.session.delete()
return redirect("/login/")
@check_login
def index(request):
current_user = request.session.get("user", None)
return render(request, "index.html", {"user": current_user})問題：同一個瀏覽器上，如果一個使用者已經登陸了，你如果在通過這個瀏覽器以另外一個使用者來登陸，那麼到底是第一個使用者的頁面還是第二個使用者的頁面，有同學是不是懵逼了，你想想，一個瀏覽器和一個網站能保持兩個使用者的對話嗎？你登陸一下部落格園試試，第一個使用者登陸的時候，沒有帶著sessionid，第二個使用者登陸的時候，帶著第一個使用者的sessionid，這個值在第二個使用者登陸之後，session就被覆蓋了，瀏覽器上的sessionid就是我第二個使用者的了，那麼你用第一個使用者再點選其他內容，你會發現，看到的都是第二個使用者的資訊（注意：公眾都能訪問的a標籤不算）。還有，你想想是不是你登陸一次就在django-session表裡面給你新增一條session記錄嗎？為什麼呢？因為你想，如果是每個使用者每次登陸都新增一條sesson的記錄，那麼這個使用者一年要登陸多少次啊，那你需要記錄多少次啊，你想想，所以，你每次登陸的時候，都會將你之前登陸的那個session記錄給你更新掉，也就是說你登陸的時候，如果你帶著一個session_id，那麼不是新新增一條記錄，用的還是django-session表裡面的前面那一次登陸的session_key隨機字串，但是session_data和expire_date都變了，也就是說那條記錄的鑰匙還是它，但是資料變了，有同學又要問了，那我過了好久才過來再登陸的，那個session_id都沒有了啊怎麼辦，你放心，你瀏覽器上的session_id沒有了的話，你django-session表裡的關於你這個使用者的session記錄肯定被刪掉了。再想，登陸之後，你把登陸之後的網址拿到另外一個瀏覽器上去訪問，能訪問嗎？當然不能啦，另外一個瀏覽器上有你這個瀏覽器上的cookie嗎，沒有cookie能有session嗎？如果你再另外一個瀏覽器上又輸入了使用者名稱和密碼登陸了，會發生什麼事情，django-session表裡面會多一條記錄，記著，一個網站對一個瀏覽器，是一個sessionid的，換一個瀏覽器客戶端，肯定會生成另外一個sessionid，django-session表裡面的session_key肯定不同，但是session_data欄位的資料肯定是一樣的，當然了，這個還要看人家的加密規則。
Django中的Session配置
Django中預設支援Session，其內部提供了5種類型的Session供開發者使用。
1. 資料庫Session
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.db' # 引擎（預設）
2. 快取Session
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cache' # 引擎
SESSION_CACHE_ALIAS = 'default' # 使用的快取別名（預設記憶體快取，也可以是memcache），此處別名依賴快取的設定
3. 檔案Session
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.file' # 引擎
SESSION_FILE_PATH = None # 快取檔案路徑，如果為None，則使用tempfile模組獲取一個臨時地址tempfile.gettempdir()
4. 快取+資料庫
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
其他公用設定項：
SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid" # Session的cookie儲存在瀏覽器上時的key，即：sessionid＝隨機字串（預設）
SESSION_COOKIE_PATH ＝ "/" # Session的cookie儲存的路徑（預設）
SESSION_COOKIE_DOMAIN = None # Session的cookie儲存的域名（預設）
SESSION_COOKIE_SECURE = False # 是否Https傳輸cookie（預設）
SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True # 是否Session的cookie只支援http傳輸（預設）
SESSION_COOKIE_AGE = 1209600 # Session的cookie失效日期（2周）（預設）
SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False # 是否關閉瀏覽器使得Session過期（預設）
SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False # 是否每次請求都儲存Session，預設修改之後才儲存（預設）CBV中加裝飾器相關
CBV實現的登入檢視
class LoginView(View):
def get(self, request):
"""
處理GET請求
"""
return render(request, 'login.html')
def post(self, request):
"""
處理POST請求
"""
user = request.POST.get('user')
pwd = request.POST.get('pwd')
if user == 'alex' and pwd == "alex1234":
next_url = request.GET.get("next")
# 生成隨機字串
# 寫瀏覽器cookie -> session_id: 隨機字串
# 寫到服務端session：
# {
# "隨機字串": {'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檢視中使用我們上面的check_login裝飾器，有以下三種方式：
from django.utils.decorators import method_decorator
1. 加在CBV檢視的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/")因為CBV中首先執行的就是dispatch方法，所以這麼寫相當於給get和post方法都加上了登入校驗。
3. 直接加在檢視類上，但method_decorator必須傳 name 關鍵字引數
如果get方法和post方法都需要登入校驗的話就寫兩個裝飾器。
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/")補充
CSRF Token相關裝飾器在CBV只能加到dispatch方法上，或者加在檢視類上然後name引數指定為dispatch方法。
備註：
csrf_protect，為當前函式強制設定防跨站請求偽造功能，即便settings中沒有設定全域性中介軟體。
csrf_exempt，取消當前函式防跨站請求偽造功能，即便settings中設定了全域性中介軟體。
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt, csrf_protect
from django.utils.decorators import method_decorator
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/")或者
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt, csrf_protect
from django.utils.decorators import method_decorator
@method_decorator(csrf_exempt, name='dispatch')
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/")