Djang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*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*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。

　　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。 

 

三 django中操作cookie

 　　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。

　　获取cookie

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

　　设置cookie

rep = httpresponse(...)
rep ＝ render(request, ...)

rep.set_cookie(key,value,...)
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

 

　　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：

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":
            # 已经登录的用户...
            return func(request, *args, **kwargs)
        else:
            # 没有登录的用户，跳转刚到登录页面
            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")

 

 

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

 

　　django中session相关方法

 

　　注意：这都是django提供的方法，其他的框架就需要你自己关于cookie和session的方法了。

# 获取、设置、删除session中数据
#取值
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

#设置值
request.session['k1'] = 123
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

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


# 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

# 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。

# 设置会话session和cookie的超时时间
request.session.set_expiry(value)
    * 如果value是个整数，session会在些秒数后失效。
    * 如果value是个datatime或timedelta，session就会在这个时间后失效。
    * 如果value是0,用户关闭浏览器session就会失效。
    * 如果value是none,session会依赖全局session失效策略。

　　session详细流程解析

　　session版登陆验证示例

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":
            # 设置session
            request.session["user"] = user
            # 获取跳到登陆页面之前的url
            next_url = request.get.get("next")
            # 如果有，就跳转回登陆之前的url
            if next_url:
                return redirect(next_url)
            # 否则默认跳转到index页面
            else:
                return redirect("/index/")
    return render(request, "login.html")


@check_login
def logout(request):
    # 删除所有当前请求相关的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})

 　　问题：同一个浏览器上，如果一个用户已经登陆了，你如果在通过这个浏览器以另外一个用户来登陆，那么到底是第一个用户的页面还是第二个用户的页面，有同学是不是懵逼了，你想想，一个浏览器和一个网站能保持两个用户的对话吗？你登陆一下博客园试试，第一个用户登陆的时候，没有带着sessionid，第二个用户登陆的时候，带着第一个用户的sessionid，这个值在第二个用户登陆之后，session就被覆盖了，浏览器上的sessionid就是我第二个用户的了，那么你用第一个用户再点击其他内容，你会发现，看到的都是第二个用户的信息（注意：公众都能访问的a标签不算）。还有，你想想是不是你登陆一次就在django-session表里面给你添加一条session记录吗？为什么呢？因为你想，如果是每个用户每次登陆都添加一条sesson的记录，那么这个用户一年要登陆多少次啊，那你需要记录多少次啊，你想想，所以，你每次登陆的时候，都会将你之前登陆的那个session记录给你更新掉，也就是说你登陆的时候，如果你带着一个session_id，那么不是新添加一条记录，用的还是django-session表里面的前面那一次登陆的session_key随机字符串，但是session_data和expire_date都变了，也就是说那条记录的钥匙还是它，但是数据变了，有同学又要问了，那我过了好久才过来再登陆的，那个session_id都没有了啊怎么办，你放心，你浏览器上的session_id没有了的话，你django-session表里的关于你这个用户的session记录肯定被删掉了。再想，登陆之后，你把登陆之后的网址拿到另外一个浏览器上去访问，能访问吗？当然不能啦，另外一个浏览器上有你这个浏览器上的cookie吗，没有cookie能有session吗？如果你再另外一个浏览器上又输入了用户名和密码登陆了，会发生什么事情，django-session表里面会多一条记录，记着，一个网站对一个浏览器，是一个sessionid的，换一个浏览器客户端，肯定会生成另外一个sessionid，django-session表里面的session_key肯定不同，但是session_data字段的数据肯定是一样的，当然了，这个还要看人家的加密规则。

　　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）