Django(十三):中间件组件和auth模块

中间组件

一 什么是中间件

中间件顾名思义,是介于request与response处理之间的一道处理过程,相对比较轻量级,并且在全局上改变django的输入与输出。因为改变的是全局,所以需要谨慎实用,用不好会影响到性能。

二 中间件有什么用

如果你想修改请求,例如被传送到view中HttpRequest对象。或者你想修改view返回的HttpResponse对象,这些都可以通过中间件来实现。

可能你还想在view执行之前做一些操作,这种情况就可以用middleware来实现。
Django默认的中间件:(在django项目的settings模块中,有一个MIDDLEWARE_CLASSES变量,其中每一个元素就是一个中间件,如下图)

MIDDLEWARE = [
    'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
]

 每一个中间件都有具体的功能

三 自定义中间件

 中间件中主要有几个方法:

    process_request(self,request)

    process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs)

    process_template_response(self,request,response)

    process_exception(self, request, exception)

    process_response(self, request, response)

process_request和process_response

当用户发起请求的时候会依次经过所有的的中间件,这个时候的请求时process_request,最后到达views的函数中,views函数处理后,在依次穿过中间件,这个时候是process_response,最后返回给请求者。

Django(十三):中间件组件和auth模块_第1张图片

上述截图中的中间件都是django中的,我们也可以自己定义一个中间件,我们可以自己写一个类,但是必须继承MiddlewareMixin

第一步:导入

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin

第二步:自定义中间件 

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import HttpResponse

class Md1(MiddlewareMixin):

    def process_request(self,request):
        print("Md1请求")
 
    def process_response(self,request,response):
        print("Md1返回")
        return response

class Md2(MiddlewareMixin):

    def process_request(self,request):
        print("Md2请求")
        #return HttpResponse("Md2中断")
    def process_response(self,request,response):
        print("Md2返回")
        return response

第三步:在view中定义一个视图函数(index)

def index(request):

    print("view函数...")
    return HttpResponse("OK")

 第四步:在settings.py的MIDDLEWARE里注册自己定义的中间件

Django(十三):中间件组件和auth模块_第2张图片

结果:

Md1请求
Md2请求
view函数...
Md2返回
Md1返回

注意:如果当请求到达请求2的时候直接不符合条件返回,即return HttpResponse("Md2中断"),程序将把请求直接发给中间件2返回,然后依次返回到请求者,结果如下:

返回Md2中断的页面,后台打印如下:

Md1请求
Md2请求
Md2返回
Md1返回

流程图如下:

Django(十三):中间件组件和auth模块_第3张图片

由此总结一下:

  1. 中间件的process_request方法是在执行视图函数之前执行的。
  2. 当配置多个中间件时,会按照MIDDLEWARE中的注册顺序,也就是列表的索引值,从前到后依次执行的。
  3. 不同中间件之间传递的request都是同一个对象

多个中间件中的process_response方法是按照MIDDLEWARE中的注册顺序倒序执行的,也就是说第一个中间件的process_request方法首先执行,而它的process_response方法最后执行,最后一个中间件的process_request方法最后一个执行,它的process_response方法是最先执行。

process_view

process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs)

该方法有四个参数

request是HttpRequest对象。

view_func是Django即将使用的视图函数。 (它是实际的函数对象,而不是函数的名称作为字符串。)

view_args是将传递给视图的位置参数的列表.

view_kwargs是将传递给视图的关键字参数的字典。 view_args和view_kwargs都不包含第一个视图参数(request)。

Django会在调用视图函数之前调用process_view方法。

它应该返回None或一个HttpResponse对象。 如果返回None,Django将继续处理这个请求,执行任何其他中间件的process_view方法,然后在执行相应的视图。 如果它返回一个HttpResponse对象,Django不会调用适当的视图函数。 它将执行中间件的process_response方法并将应用到该HttpResponse并返回结果。

process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs)
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import HttpResponse

class Md1(MiddlewareMixin):

    def process_request(self,request):
        print("Md1请求")
        #return HttpResponse("Md1中断")
    def process_response(self,request,response):
        print("Md1返回")
        return response

    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
        print("Md1view")

class Md2(MiddlewareMixin):

    def process_request(self,request):
        print("Md2请求")
        return HttpResponse("Md2中断")
    def process_response(self,request,response):
        print("Md2返回")
        return response

    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
        print("Md2view")

 

结果如下:

Md1请求
Md2请求
Md1view
Md2view
view函数...
Md2返回
Md1返回

Django(十三):中间件组件和auth模块_第4张图片

当最后一个中间件的process_request到达路由关系映射之后,返回到中间件1的process_view,然后依次往下,到达views函数,最后通过process_response依次返回到达用户。

process_view可以用来调用视图函数:

class Md1(MiddlewareMixin):

    def process_request(self,request):
        print("Md1请求")
        #return HttpResponse("Md1中断")
    def process_response(self,request,response):
        print("Md1返回")
        return response

    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):

        # return HttpResponse("hello")

        response=callback(request,*callback_args,**callback_kwargs)
        return response

结果如下:

Md1请求
Md2请求
view函数...
Md2返回
Md1返回

注意:process_view如果有返回值,会越过其他的process_view以及视图函数,但是所有的process_response都还会执行。

process_exception

process_exception(self, request, exception)

该方法两个参数:

一个HttpRequest对象

一个exception是视图函数异常产生的Exception对象。

这个方法只有在视图函数中出现异常了才执行,它返回的值可以是一个None也可以是一个HttpResponse对象。如果是HttpResponse对象,Django将调用模板和中间件中的process_response方法,并返回给浏览器,否则将默认处理异常。如果返回一个None,则交给下一个中间件的process_exception方法来处理异常。它的执行顺序也是按照中间件注册顺序的倒序执行。

process_exception(self, request, exception)

示例修改如下:

class Md1(MiddlewareMixin):

    def process_request(self,request):
        print("Md1请求")
        #return HttpResponse("Md1中断")
    def process_response(self,request,response):
        print("Md1返回")
        return response

    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):

        # return HttpResponse("hello")

        # response=callback(request,*callback_args,**callback_kwargs)
        # return response
        print("md1 process_view...")

    def process_exception(self,request,exception):
        print("md1 process_exception...")



class Md2(MiddlewareMixin):

    def process_request(self,request):
        print("Md2请求")
        # return HttpResponse("Md2中断")
    def process_response(self,request,response):
        print("Md2返回")
        return response
    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
        print("md2 process_view...")

    def process_exception(self,request,exception):
        print("md1 process_exception...")

结果如下:

Md1请求
Md2请求
md1 process_view...
md2 process_view...
view函数...

Md2返回
Md1返回

流程图如下:

当views出现错误时:

Django(十三):中间件组件和auth模块_第5张图片

将md2的process_exception修改如下:

 def process_exception(self,request,exception):

        print("md2 process_exception...")
        return HttpResponse("error")

结果如下:

Md1请求
Md2请求
md1 process_view...
md2 process_view...
view函数...
md2 process_exception...
Md2返回
Md1返回

process_template_response(self,request,response)

该方法对视图函数返回值有要求,必须是一个含有render方法类的对象,才会执行此方法

class Test:
    def __init__(self,status,msg):
        self.status=status
        self.msg=msg
    def render(self):
        import json
        dic={'status':self.status,'msg':self.msg}

        return HttpResponse(json.dumps(dic))
def index(response):
    return Test(True,'测试')

四 中间件应用场景

1、做IP访问频率限制

某些IP访问服务器的频率过高,进行拦截,比如限制每分钟不能超过20次。

2、URL访问过滤

如果用户访问的是login视图(放过)

如果访问其他视图,需要检测是不是有session认证,已经有了放行,没有返回login,这样就省得在多个视图函数上写装饰器了!

作为延伸扩展内容,有余力的同学可以尝试着读一下以下两个自带的中间件:

'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',

五  CSRF_TOKEN跨站请求伪造

介绍:浅谈CSRF(Cross-site request forgery)跨站请求伪造

在form表单中应用:

{% csrf_token %}

用户名:

密码:

在Ajax中应用:

放在data里:




    
    
    Title


{% csrf_token %}

用户名:

密码:

放在cookie里:

获取cookie:document.cookie

是一个字符串,可以自己用js切割,也可以用jquery的插件

获取cookie:$.cookie('csrftoken')

设置cookie:$.cookie('key','value')

放在cookie里




    
    
    
    Title


{% csrf_token %}

用户名:

密码:

其它操作

全站禁用:注释掉中间件 'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',

局部禁用:用装饰器(在FBV中使用)

from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt,csrf_protect
# 不再检测,局部禁用(前提是全站使用)
# @csrf_exempt
# 检测,局部使用(前提是全站禁用)
# @csrf_protect
def csrf_token(request):
    if request.method=='POST':
        print(request.POST)

        return HttpResponse('ok')
    return render(request,'csrf_token.html')

在CBV中使用:

# CBV中使用
from django.views import View
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt,csrf_protect
from django.utils.decorators import method_decorator
# CBV的csrf装饰器,只能加载类上(django的bug)
# 给get方法使用csrf_token检测
@method_decorator(csrf_exempt,name='get')
# 给post加
@method_decorator(csrf_exempt,name='post')
# 给所有方法加
@method_decorator(csrf_exempt,name='get')
class Foo(View):
    def get(self,request):
        pass
    def post(self,request):
        pass

Auth模块

1 Auth模块是什么

Auth模块是Django自带的用户认证模块:

我们在开发一个网站的时候,无可避免的需要设计实现网站的用户系统。此时我们需要实现包括用户注册、用户登录、用户认证、注销、修改密码等功能,这还真是个麻烦的事情呢。

Django作为一个完美主义者的终极框架,当然也会想到用户的这些痛点。它内置了强大的用户认证系统--auth,它默认使用 auth_user 表来存储用户数据。

2 auth模块常用方法

from django.contrib import auth

authenticate()

提供了用户认证功能,即验证用户名以及密码是否正确,一般需要username 、password两个关键字参数。

如果认证成功(用户名和密码正确有效),便会返回一个 User 对象。

authenticate()会在该 User 对象上设置一个属性来标识后端已经认证了该用户,且该信息在后续的登录过程中是需要的。

用法:

user = authenticate(username='usernamer',password='password')

login(HttpRequest, user)

该函数接受一个HttpRequest对象,以及一个经过认证的User对象。

该函数实现一个用户登录的功能。它本质上会在后端为该用户生成相关session数据。

用法:

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) 

该函数接受一个HttpRequest对象,无返回值。

当调用该函数时,当前请求的session信息会全部清除。该用户即使没有登录,使用该函数也不会报错。

用法:

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

is_authenticated()

用来判断当前请求是否通过了认证。

用法:

def my_view(request):
  if not request.user.is_authenticated():
    return redirect('%s?next=%s' % (settings.LOGIN_URL, request.path))

login_requierd()

auth 给我们提供的一个装饰器工具,用来快捷的给某个视图添加登录校验。

用法:

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

若用户没有登录,则会跳转到django默认的 登录URL '/accounts/login/ ' 并传递当前访问url的绝对路径 (登陆成功后,会重定向到该路径)。

如果需要自定义登录的URL,则需要在settings.py文件中通过LOGIN_URL进行修改。

示例:

LOGIN_URL = '/login/'  # 这里配置成你项目登录页面的路由

create_user()

auth 提供的一个创建新用户的方法,需要提供必要参数(username、password)等。

用法:

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

create_superuser()

auth 提供的一个创建新的超级用户的方法,需要提供必要参数(username、password)等。

用法:

from django.contrib.auth.models import User
user = User.objects.create_superuser(username='用户名',password='密码',email='邮箱',...)

check_password(password)

auth 提供的一个检查密码是否正确的方法,需要提供当前请求用户的密码。

密码正确返回True,否则返回False。

用法:

ok = user.check_password('密码')

set_password(password)

auth 提供的一个修改密码的方法,接收 要设置的新密码 作为参数。

注意:设置完一定要调用用户对象的save方法!!!

用法:

user.set_password(password='')
user.save()
一个修改密码的简单示例
@login_required
def set_password(request):
    user = request.user
    err_msg = ''
    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', '')
        # 检查旧密码是否正确
        if user.check_password(old_password):
            if not new_password:
                err_msg = '新密码不能为空'
            elif new_password != repeat_password:
                err_msg = '两次密码不一致'
            else:
                user.set_password(new_password)
                user.save()
                return redirect("/login/")
        else:
            err_msg = '原密码输入错误'
    content = {
        'err_msg': err_msg,
    }
    return render(request, 'set_password.html', content)

User对象的属性

User对象属性:username, password

is_staff : 用户是否拥有网站的管理权限.

is_active : 是否允许用户登录, 设置为 False,可以在不删除用户的前提下禁止用户登录。

3 扩展默认的auth_user表

这内置的认证系统这么好用,但是auth_user表字段都是固定的那几个,我在项目中没法拿来直接使用啊!

比如,我想要加一个存储用户手机号的字段,怎么办?

聪明的你可能会想到新建另外一张表然后通过一对一和内置的auth_user表关联,这样虽然能满足要求但是有没有更好的实现方式呢?

答案是当然有了。

我们可以通过继承内置的 AbstractUser 类,来定义一个自己的Model类。

这样既能根据项目需求灵活的设计用户表,又能使用Django强大的认证系统了。

from django.contrib.auth.models import AbstractUser
class UserInfo(AbstractUser):
    """
    用户信息表
    """
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    phone = models.CharField(max_length=11, null=True, unique=True)
    
    def __str__(self):
        return self.username

注意:

按上面的方式扩展了内置的auth_user表之后,一定要在settings.py中告诉Django,我现在使用我新定义的UserInfo表来做用户认证。写法如下:

# 引用Django自带的User表,继承使用时需要设置
AUTH_USER_MODEL = "app名.UserInfo"

再次注意:

一旦我们指定了新的认证系统所使用的表,我们就需要重新在数据库中创建该表,而不能继续使用原来默认的auth_user表了。

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