10.Django基礎八之cookie和session

• 2019 年 10 月 3 日
• 筆記

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，到某一方掛斷電話表示會話結束。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數據，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；
• 請求登錄（請求參數是用戶名和密碼）；
• 請求轉賬（請求參數與轉賬相關的數據）；
• 請求信譽卡還款（請求參數與還款相關的數據）。

　　在這上會話中當前用戶資訊必須在這個會話中共享的，因為登錄的是張三，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數據的能力。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數據，那無狀態的就以為這些數據不會被保留。會話中產生的數據又是我們需要保存的，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，但是用戶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，都要驗證用戶的身份，但是還有保證什麼呢，用戶登陸過之後，還要保證登陸了的用戶不需要再重複登陸，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，它是伺服器發送出來存儲在瀏 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，這樣伺服器就能通過Cookie的內容來判斷這個是「誰」了。

查看Cookie

　　　　我們使用Chrome瀏覽器，打開開發者工具。　　　　

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保存20個Cookie；
• 一個瀏覽器最多保存300個Cookie，因為一個瀏覽器可以訪問多個伺服器。

　　　　上面的數據只是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「擴展」了一些，例如每個Cookie的大小為8KB，最多可保存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保存起來，當你在使用FireFox訪問伺服器時，不可能把IE保存的Cookie發送給伺服器。

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，客戶端發送給伺服器端；
• 格式：Cookie: a=A; b=B; c=C。即多個Cookie用分號離開；  Set-Cookie：響應頭，伺服器端發送給客戶端；
• 一個Cookie對象一個Set-Cookie： Set-Cookie: a=A Set-Cookie: b=B Set-Cookie: c=C

Cookie的覆蓋

　　　　如果伺服器端發送重複的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發送的Cookie是：Set-Cookie: a=A；第二請求伺服器端發送的是：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)

　　　　參數：

　　　　　　default: 默認值

　　　　　　salt: 加密鹽

　　　　　　max_age: 後台控制過期時間

設置Cookie

rep = HttpResponse(...)  rep ＝ render(request, ...)    rep.set_cookie(key,value,...)  rep.set_signed_cookie(key,value,salt='加密鹽', max_age=None, ...)

　　　　參數：

　　　　　　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方法源碼：

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，默認時長是2周,這個是以秒為單位的  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　cookie需要延續的時間（以秒為單位）  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　如果參數是 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類型的時間日期對象，到這個日期就失效的意思，用的不多         　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　expires默認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

刪除Cookie

def logout(request):      rep = redirect("/login/")      rep.delete_cookie("user")  # 刪除用戶瀏覽器上之前設置的usercookie值      return rep

　　jQuery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":              # 已經登錄的用戶...              return func(request, *args, **kwargs)          else:              # 沒有登錄的用戶，跳轉剛到登錄頁面              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設置中文時的編碼問題：cookie在設置時不允許出現中文。非要設置中文的怎麼辦，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

所以盡量不要出現中文。

四 session

Session是伺服器端技術，利用這個技術，伺服器在運行時可以 為每一個用戶的瀏覽器創建一個其獨享的session對象，由於 session為用戶瀏覽器獨享，所以用戶在訪問伺服器的web資源時 ，可以把各自的數據放在各自的session中，當用戶再去訪問該伺服器中的其它web資源時，其它web資源再從用戶各自的session中 取出數據為用戶服務。

　　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，它能支援更多的位元組，並且他保存在伺服器，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，這樣用戶在訪問時，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，在伺服器上保存一段時間的私密資料，如「帳號密碼」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里保存私密的資訊以及超過4096位元組的文本。

　　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、設置、刪除Session中數據#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欄位的數據給你拿出來（並解密）,get方法就取出k1這個鍵對應的值#設置值  request.session['k1'] = 123  request.session.setdefault('k1',123) # 存在則不設置  #幫你生成隨機字元串，幫你將這個隨機字元串和用戶數據（加密後）和過期時間保存到了django-session表裡面，幫你將這個隨機字元串以sessionid：隨機字元串的形式添加到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數據刪除，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數據  request.session.delete()  　　  # 刪除當前的會話數據並刪除會話的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。    # 設置會話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,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。

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":              # 設置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)              # 否則默認跳轉到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，如果一個用戶已經登陸了，你如果在通過這個瀏覽器以另外一個用戶來登陸，那麼到底是第一個用戶的頁面還是第二個用戶的頁面，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用戶的對話嗎？你登陸一下部落格園試試，第一個用戶登陸的時候，沒有帶著sessionid，第二個用戶登陸的時候，帶著第一個用戶的sessionid，這個值在第二個用戶登陸之後，session就被覆蓋了，瀏覽器上的sessionid就是我第二個用戶的了，那麼你用第一個用戶再點擊其他內容，你會發現，看到的都是第二個用戶的資訊（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表裡面給你添加一條session記錄嗎？為什麼呢？因為你想，如果是每個用戶每次登陸都添加一條sesson的記錄，那麼這個用戶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，那麼不是新添加一條記錄，用的還是django-session表裡面的前面那一次登陸的session_key隨機字元串，但是session_data和expire_date都變了，也就是說那條記錄的鑰匙還是它，但是數據變了，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表裡的關於你這個用戶的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用戶名和密碼登陸了，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欄位的數據肯定是一樣的，當然了，這個還要看人家的加密規則。

Django中的Session配置

　　　　Django中默認支援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（默認）    2. 快取Session  SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cache'  # 引擎  SESSION_CACHE_ALIAS = 'default'                            # 使用的快取別名（默認記憶體快取，也可以是memcache），此處別名依賴快取的設置    3. 文件Session  SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.file'    # 引擎  SESSION_FILE_PATH = None                                    # 快取文件路徑，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    其他公用設置項：  SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid"                       # Session的cookie保存在瀏覽器上時的key，即：sessionid＝隨機字元串（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只支援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，默認修改之後才保存（默認）

CBV中加裝飾器相關

　　　　CBV實現的登錄視圖

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")              # 生成隨機字元串              # 寫瀏覽器cookie -> session_id: 隨機字元串              # 寫到服務端session：              # {              #     "隨機字元串": {'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視圖中使用我們上面的check_login裝飾器，有以下三種方式：

　　　　from django.utils.decorators import method_decorator

1. 加在CBV視圖的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方法都加上了登錄校驗。

3. 直接加在視圖類上，但method_decorator必須傳 name 關鍵字參數

　　　　　　　　如果get方法和post方法都需要登錄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，或者加在視圖類上然後name參數指定為dispatch方法。

　　　　　　備註：

　　　　　　　　csrf_protect，為當前函數強制設置防跨站請求偽造功能，即便settings中沒有設置全局中間件。

　　　　　　　　csrf_exempt，取消當前函數防跨站請求偽造功能，即便settings中設置了全局中間件。

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/")