django.contrib.auth之authenticate函数源码分析

引言

django提供了一个默认的auth系统用于用户的登录和授权，并提供了一定的扩展性，允许开发者自行定义多个验证后台，每个验证后台必须实现authenticate函数，并返回None或者User对象。

默认的后台是django.contrib.auth.backends.ModelBackend，该后台通过用户名和密码进行用户的验证，以settings.AUTH_USER_MODEL作为模型。但是在实际的开发中，相信大家都不会固定的使用用户名以及同一个model进行验证，比如，不同的角色需要不同的model作为验证的数据源，有的角色是使用手机登录，而有的角色使用邮箱登录。

那么，当存在多个验证后台的时候，django是如何制作一个统一的接口进行不同后台的验证呢？

authenticate函数分析

源码：

def authenticate(**credentials):
    """
    If the given credentials are valid, return a User object.
    """
    for backend, backend_path in _get_backends(return_tuples=True):
        try:
            inspect.getcallargs(backend.authenticate, **credentials)
        except TypeError:
            # This backend doesn't accept these credentials as arguments. Try the next one.
            continue

        try:
            user = backend.authenticate(**credentials)
        except PermissionDenied:
            # This backend says to stop in our tracks - this user should not be allowed in at all.
            break
        if user is None:
            continue
        # Annotate the user object with the path of the backend.
        user.backend = backend_path
        return user

    # The credentials supplied are invalid to all backends, fire signal
    user_login_failed.send(sender=__name__, credentials=_clean_credentials(credentials))

**credentials

首先可以看到authenticate函数接受的参数，这是指authenticate函数只接受关键字传参，位置传参是不允许的。因此在使用authenticate函数的时候注意不要为了省事而位置传参。

# This will fail
user = authenticate('username', 'password')

# This will success
user = authenticate(username='username', password='password')

inspect.getcallargs(func, *args, **kwargs)

inspect模块是Python官方的标准模块，这个模块对Python的自省功能进行一定的封装。其中inspect.getcallargs检查args和kwargs这些参数是否能被func要求的参数匹配，若匹配成功返回参数字典，如果不能匹配就会raise TypeError。
举个简单的例子。假设在Python中定义这样一个函数：

import inspect

def test_func(arg1, arg2, *args, **kwargs):
    pass

# this will raise TypeError
inspect.getcallargs(test_func, a=1, b=2, c=3)
# TypeError: test_func() missing 2 required positional arguments: 'arg1' and 'arg2'

# this will ok
inspect.getcallargs(test_func, 1, 2, 3, a=1, b=2, c=3)
# {'kwargs': {'b': 2, 'c': 3, 'a': 1}, 'arg2': 2, 'args': (3,), 'arg1': 1}

应用场景

通过inspect.getcallargs的参数过滤功能，只要设置不同后台的authenticate的函数参数，就能在第一步实现不同角色的后台选择。

假设有三种角色，角色1使用用户名登录，角色2使用手机登录，角色3使用手机或者邮箱登录，那么如何通过inspect.getcallargs就选择合适的backend.authenticate呢？

def role3_authenticate(role3_phone=None, role3_email=None, password=None):
    print("role1 authentication.")

def role2_authenticate(role2_phone=None, password=None):
    print("role2 authenticate.")

def role1_authenticate(role1_name=None, password=None):
    print("role2 authenticate.")

methods = [role1_authenticate, role2_authenticate, role3_authenticate]


def authenticate(**credentials):
    for backend in methods:
        try:
            inspect.getcallargs(backend, **credentials)
        except TypeError:
            print("error")
            continue

        backend(**credentials)
        print("end")
        break

如果加入**kwargs则每个authenticate都不会引发TypeError，因为其余参数都设置了默认参数，如果确实需要，则之前的参数使用位置传参。

signal

若用户没有成功登陆，则authenticate发送了一个用户没有成功登陆的信号，开发者可以自行定义接受这个信号的recevier。关于django signal笔者之后还会详细谈及。