Django基础八之cookie和session

一 会话跟踪

我们需要先了解一下什么是会话！可以把会话理解为客户端与服务器之间的一次会晤，在一次会晤中可能会包含多次请求和响应。例如你给10086打个电话，你就是客户端，而10086服务人员就是服务器了。从双方接通电话那一刻起，会话就开始了，到某一方挂断电话表示会话结束。在通话过程中，你会向10086发出多个请求，那么这多个请求都在一个会话中。 客户向某一服务器发出第一个请求开始，会话就开始了，直到客户关闭了浏览器会话结束。

　　在一个会话的多个请求中共享数据，这就是会话跟踪技术。例如在一个会话中的请求如下：

• 请求银行主页；
• 请求登录（请求参数是用户名和密码）；
• 请求转账（请求参数与转账相关的数据）；
• 请求信誉卡还款（请求参数与还款相关的数据）。

　　在这上会话中当前用户信息必须在这个会话中共享的，因为登录的是张三，那么在转账和还款时一定是相对张三的转账和还款！这就说明我们必须在一个会话过程中有共享数据的能力。而web中这种能力的实现就要依靠cookie和session

二 cookie

Cookie的由来

　　大家都知道HTTP协议是无状态的。

　　无状态的意思是每次请求都是独立的，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情况直接影响，也不会直接影响后面的请求响应情况。

　　一句有意思的话来描述就是人生只如初见，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。

​ 并且还有一个问题就是，你登陆我的网站的时候，我没法确定你是不是登陆了，之前我们学的django，虽然写了很多页面，但是用户不用登陆都是可以看所有网页的，只要他知道网址就行，但是我们为了自己的安全机制，我们是不是要做验证啊，访问哪一个网址，都要验证用户的身份，但是还有保证什么呢，用户登陆过之后，还要保证登陆了的用户不需要再重复登陆，就能够访问我网站的其他的网址的页面，对不对，但是http无状态啊，怎么保证这个事情呢？此时就要找cookie了。

什么是Cookie

　　首先来讲，cookie是浏览器的技术，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，可以理解为服务端给客户端的一个小甜点，下次访问服务器时浏览器会自动携带这些键值对，以便服务器提取有用信息。为了解决http协议无状态，为了维持会话

Cookie的原理

　　　　cookie的工作原理是：浏览器访问服务端，带着一个空的cookie，然后由服务器产生内容，浏览器收到相应后保存在本地；当浏览器再次访问时，浏览器会自动带上Cookie，这样服务器就能通过Cookie的内容来判断这个是“谁”了。

查看Cookie

　　　　我们使用Chrome浏览器，打开开发者工具。　　

cookie图解

Cookie规范

• Cookie大小上限为4KB；
• 一个服务器最多在客户端浏览器上保存20个Cookie；
• 一个浏览器最多保存300个Cookie，因为一个浏览器可以访问多个服务器。

　　上面的数据只是HTTP的Cookie规范，但在浏览器大战的今天，一些浏览器为了打败对手，为了展现自己的能力起见，可能对Cookie规范“扩展”了一些，例如每个Cookie的大小为8KB，最多可保存500个Cookie等！但也不会出现把你硬盘占满的可能！
注意，不同浏览器之间是不共享Cookie的。也就是说在你使用IE访问服务器时，服务器会把Cookie发给IE，然后由IE保存起来，当你在使用FireFox访问服务器时，不可能把IE保存的Cookie发送给服务器。

Cookie与HTTP头

　　　　Cookie是通过HTTP请求和响应头在客户端和服务器端传递的：

• Cookie：请求头，客户端发送给服务器端；
• 格式：Cookie: a=A; b=B; c=C。即多个Cookie用分号离开；  Set-Cookie：响应头，服务器端发送给客户端；
• 一个Cookie对象一个Set-Cookie： Set-Cookie: a=A Set-Cookie: b=B Set-Cookie: c=C

Cookie的覆盖

　 如果服务器端发送重复的Cookie那么会覆盖原有的Cookie，例如客户端的第一个请求服务器端发送的Cookie是：Set-Cookie: a=A；第二请求服务器端发送的是：Set-Cookie: a=AA，那么客户端只留下一个Cookie，即：a=AA。

浏览器清除页面cookie缓存

Ctrl + Shift + del三个键来清除页面缓存和cookie，将来这个操作你会用的很多。

三 django中操作cookie

设置Cookie

ret = redirect('home')
#ret =HttpResponse('ok')
ret.set_cookie('username', 'anwen')
ret.set_cookie('is_login', True)
rep.set_signed_cookie(key,value,salt='加密盐', max_age=None, ...)

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）

# set_cookie方法源码：
class HttpResponseBase:
    def set_cookie(self, 
        key,   # 键
        value='',            #值
        max_age=None,        #超长时间 ,有效事件，max_age=20意思是这个cookie20秒后就消失了，默认时长是2周,这个是以秒为单位的cookie需要延续的时间（以秒为单位）如果参数是\ None`` ，这个cookie会延续到浏览器关闭为止。

        expires=None,        #超长时间，值是一个datetime类型的时间日期对象，到这个日期就失效的意思，用的不多expires默认None ,cookie失效的实际日期/时间。 
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

        path='/',           #Cookie生效的路径，就是访问哪个路径可以得到cookie，'/'是所有路径都能获得cookie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，无法被JavaScript获取（不是绝对，底层抓包可以获取到也可以被覆盖）): pass

获取Cookie

request.COOKIES.get('is_login')
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

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

Cookie版登陆校验示例：

# 装饰器
def login_auth(f):
    def inner(request, *args, **kwargs):
        is_login = request.COOKIES.get('is_login')  #获取cookie
        if is_login == 'True':
            ret = f(request, *args, **kwargs)
            return ret
        else:
            return redirect('login')
    return inner
# 登录视图
def login(request):
    if request.method == 'GET':
        return render(request, 'login.html')
    else:
        username = request.POST.get('user')
        password = request.POST.get('pwd')
        if username == 'anwen' and password == '123':
            ret = redirect('home')
            ret.set_cookie('username', 'anwen') #设置cookie
            ret.set_cookie('is_login', True)
            return ret
        else:
            return redirect('login')
@login_auth
def index(request):
    return render(request, 'index.html')
@login_auth
def home(request):
    return render(request, 'home.html')

四 session

​ Session是服务器端技术，利用这个技术，服务器在运行时可以 为每一个用户的浏览器创建一个其独享的session对象，由于 session为用户浏览器独享，所以用户在访问服务器的web资源时 ，可以把各自的数据放在各自的session中，当用户再去访问该服务器中的其它web资源时，其它web资源再从用户各自的session中 取出数据为用户服务。

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。

五 django中操作session

设置session

#注意：这都是django提供的方法，其他的框架就需要你自己写关于cookie和session的方法了。
request.session['is_login'] = True
request.session['username'] = 'anwen'
request.session.setdefault('k1',123) # 存在则不设置
#帮你生成随机字符串，帮你将这个随机字符串和用户数据（加密后）和过期时间保存到了django-session表里面，帮你将这个随机字符串以sessionid：随机字符串的形式添加到cookie里面返回给浏览器,这个sessionid名字是可以改的，以后再说
#但是注意一个事情，django-session这个表，你不能通过orm来直接控制，因为你的models.py里面没有这个对应关系

获取session

request.session['k1'] 
request.session.get('k1',None) #request.session这句是帮你从cookie里面将sessionid的值取出来，将django-session表里面的对应sessionid的值的那条记录中的session-data字段的数据给你拿出来（并解密）,get方法就取出k1这个键对应的值

删除session

Django中Session相关方法

del request.session['k1']  #django-session表里面同步删除

# 删除当前会话的所有Session数据
request.session.delete()

# 删除当前的会话数据并删除会话的Cookie。
request.session.flush()  #常用，清空所有cookie---删除session表里的这个会话的记录，
    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。

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

# 会话session的key
session_key = request.session.session_key  获取sessionid的值

# 将所有Session失效日期小于当前日期的数据删除，将过期的删除
request.session.clear_expired()

# 检查会话session的key在数据库中是否存在
request.session.exists("session_key") #session_key就是那个sessionid的值

Session详细流程解析

Session版登陆验证示例

# 装饰器
def login_auth(f):
    def inner(request, *args, **kwargs):
        is_login = request.session.get('is_login')  #获取session
        if is_login == True:
            ret = f(request, *args, **kwargs)
            return ret
        else:
            return redirect('login')
    return inner

def login(request):
    if request.method == 'GET':
        return render(request, 'login.html')
    else:
        username = request.POST.get('user')
        password = request.POST.get('pwd')
        if username == 'anwen' and password == '123':
            request.session['is_login'] = True  #设置session
            request.session['username'] = 'anwen'   #设置session
            # 1 生成了session_id : 随机字符串Zdfasdf
            # 2 在cookie里面加上了一个键值对  session_id:Zdfasdf
            # 3 将用户的数据进行了加密,并保存到django-session表里面,
            '''session_key   session_data
              asdfasdf      用户数据加密后的字符串
           '''
            return redirect('home')
        else:
            return redirect('login')
# 用了装饰器
@login_auth
def index(request):
    return render(request, 'index.html')
@login_auth
def home(request):
    return render(request, 'home.html')

def logout(request):
    request.session.flush()  #退出就这么一句话
    return redirect('login')

# 没用装饰器
# def index(request):
#   is_login = request.session.get('is_login')
#   if is_login == True:
#       return render(request, 'index.html')
#   else:
#       return redirect('login')

# def home(request):
#   is_login = request.session.get('is_login')
#   print(is_login)     #True
'''
        1 从cookie里面拿出了session_id:xxx这个随机字符串
        2 去django-session表里面查询到对应的数据
        3 反解加密的用户数据,并获取用户需要的数据

'''
#   if is_login == True:
#       return render(request, 'home.html')
#   else:
#       return redirect('login')

Django中的Session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）