05.Django REST framework - 认证、权限、频率

访问admin站点，先修改站点的语言配置

settings.py

LANGUAGE_CODE = 'zh-hans'  # 中文

TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai' # 时区是亚洲上海

USE_I18N = True # 国际化

USE_L10N = True # 本地化

USE_TZ = True # 数据库是否使用TIME_ZONE，True表示使用上海的时区，False表示不使用，使用UTC时间，然后转成上海，会差8个小时

认证介绍和源码分析

1 只有认证通过的用户才能访问指定的url地址，
比如：查询课程信息，需要登录之后才能查看，没有登录，就不能查看，这时候需要用到认证组件


2 APIVIew--->dispatche--->self.initial--->写的
    self.perform_authentication(request)# 认证
    self.check_permissions(request) # 权限
    self.check_throttles(request) # 频率
    
3 APIView的perform_authentication
    -request.user # 新的request对象，drf的Request类
    
4 Request类的user
    -被包装成了数据属性，内部有 self._authenticate()
    -Request类的_authenticate()方法
    
    
5 Request类的_authenticate()方法
    def _authenticate(self):
        for authenticator in self.authenticators:
            try:
                user_auth_tuple = authenticator.authenticate(self)
            except exceptions.APIException:
                self._not_authenticated()
                raise

            if user_auth_tuple is not None:
                self._authenticator = authenticator
                self.user, self.auth = user_auth_tuple
                return

        self._not_authenticated()
        
6 drf的Request对象实例化是再什么时候？
    -再APIVIew的dispatch最上面完成的
    -  return Request(
            request,
            parsers=self.get_parsers(),
            authenticators=self.get_authenticators(), # 看它
            negotiator=self.get_content_negotiator(),
            parser_context=parser_context
        )
7 APIView的get_authenticators
    def get_authenticators(self):
        return [auth() for auth in self.authentication_classes]
    -如果我再视图类中写：authentication_classes=[类名，类名1]
    -返回[对象，对象1]

认证类前奏登录功能，认证类编写

登录功能

## 模型层models.py 先写两个表
class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    password = models.CharField(max_length=32)


class UserToken(models.Model):
    user = models.OneToOneField(to='User',on_delete=models.CASCADE)
    token=models.CharField(max_length=32)

登录视图类

# views.py

class UserView(ViewSetMixin, CreateAPIView):
    queryset = models.User.objects.all()
    serializer_class = serializer.UserModelSerializer
    # 全局使用下的局部禁用需要配置
    authentication_classes = []  # 认证局部禁用
    permission_classes = []    # 权限局部禁用
    throttle_classes = []       # 频率局部禁用

    #基于原生session版
    # @action(methods=['POST'], detail=False)
    # def login(self, request):
    #     username = request.data.get('username')
    #     password = request.data.get('password')
    #     user = models.User.objects.filter(name=username, password=password).first()
    #     request.session['name'] = user.name
    #     request.session['id'] = user.id
    #     print(type(request.session))
    #     request.session.save()
    #     print(request.session.session_key)
    #     from  django.contrib.sessions.backends.db import SessionStore
    #     if user:
    #         return APIResponse(msg='登录成功', token=request.session.session_key)
    #     else:
    #         return APIResponse(status=101, msg='用户名或密码错误')

    # 基于自己写的UserToken表版
    @action(methods=['POST'], detail=False)
    def login(self, request):
        username = request.data.get('username')
        password = request.data.get('password')
        user = models.User.objects.filter(name=username, password=password).first()
        token = uuid.uuid4()  # 生成一个uuid的随机字符串
        # 这个是错误的：user.usertoken是None
        # user.usertoken.user=user
        # user.usertoken.token=token
        # 如果每次都是新增，如果它登录过，这个地方会报错
        # models.UserToken.objects.create(user=user,token=token)
        # 如果有就更新，如果没有就创建
        # 根据user去查询，如果能查到，就修改token，如果查不到，就新增一条
        models.UserToken.objects.update_or_create(defaults={'token': token}, user=user)
        if user:
            return APIResponse(msg='登录成功', token=token)
        else:
            return APIResponse(status=101, msg='用户名或密码错误')

 

路由

# urls.py

from django.contrib import admin
from django.urls import path,include
from rest_framework.routers import SimpleRouter
from app01 import views

router = SimpleRouter()
router.register('user', views.UserView)

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('api/', include(router.urls)),
]

认证类编写和使用

认证类的编写

####基于自己写的UserToken表（掌握这个就行）
class LoginAuth(BaseAuthentication):
    def authenticate(self, request):
        token = request.GET.get('token')
        user_token = models.UserToken.objects.filter(token=token).first()
        if user_token:
            # 登录了
            # 返回两个值，第一个值，给了新的request对象的user属性，通常情况我们把当前登录用户给它
            return user_token.user, ''
        else:
            raise AuthenticationFailed('您没有登录')


####基于session的(了解即可)
from django.contrib.sessions.models import Session
from importlib import import_module
from django.conf import settings

class LoginAuth(BaseAuthentication):
    def authenticate(self, request):
        token = request.GET.get('token')

        # 通过传入的token（session_key,取到当前key的session对象）
        engine = import_module(settings.SESSION_ENGINE)
        self.SessionStore = engine.SessionStore
        request.session = self.SessionStore(token)

        Session.objects.filter(session_key=token).first()
        # print(request.session['name'])
        if request.session.get('name', None):
            print(request.session['name'])
            print(request.session['id'])
            return '', ''
        else:
            raise AuthenticationFailed('您没有登录')

使用认证类（全局用，局部用）

#全局用，setting中配置（所有接口都需要认证）
REST_FRAMEWORK={
    "DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES":["app01.auth.LoginAuth",]
}
# 登录功能需要局部禁用，在视图类中加入
    authentication_classes = []
    
#只在局部使用，只在视图类中加
authentication_classes = [LoginAuth,]

登录认证

• post 携带 username、password 请求 token路由

• 走 JSONWebTokenAPIView 的post方法

• 在post方法中调用 JSONWebTokenSerializer 序列化器，进行全局校验钩子

• 调用 authenticate 方法，取到 AUTHENTICATION_BACKENDS 里的校验类并实例化

• 去循环调用 校验类中的 authenticate(request、username、password) 方法，进行校验

• 通过后返回一个user对象，判断user对象合法，然后签发token，并保存到 validated_data 中

• 最终根据重写jwt_response_payload_handler(token, user, request)返回给前端。

权限类编写和使用

编写权限类

from rest_framework.permissions import BasePermission   # 导入BasePermission权限基类

class MyPermission(BasePermission): # 自定义权限类继承BasePermission
    message='你没有权限'   # 自定义返回给前端的访问错误信息
    def has_permission(self, request, view):
        if request.user.user_type == 1:

            return True
        else:
            self.message='你是%s用户，你没有权限'%request.user.get_user_type_display()
            return False

权限类的使用

# 局部使用（在视图类中加）
permission_classes = [MyPermission,]
# 全局使用（在配置文件中配置）
REST_FRAMEWORK={
    "DEFAULT_PERMISSION_CLASSES":["app01.auth.MyPermission",],
}

权限类源码分析

• BasePermission 基类

  • has_permission 相当于判断功能权限，如：看是否有操作这个功能权限。

  • has_object_permission 相当于判断数据权限，如：看是否有操作这条数据的权限。

  • 详细：has_object_permission 是用户过了 has_permission 判断有权限以后，再判断这个用户有没有对一个具体的对象有没有操作权限

• 原理：

  • 在APIView的dispatch方法中，执行initial方法

  • 再执行check_permissions方法，再调用get_permissions方法

  • 会循环实例化permission_classes中的权限校验类，

  • 再去调用权限校验类中的has_permission方法，传request、APIview 进行权限判断，如果不通过，抛出 permission_denied 错误

  • 如果不抛错再进行has_object_permission方法，传request、APIview、obj(当前操作的对象) 进行权限判断，如果不通过，抛出 permission_denied 错误

频率类的使用

定义一个频率类

from rest_framework.throttling import BaseThrottle, SimpleRateThrottle
class MyThrottle(SimpleRateThrottle):
    scope = 'ip_th'
    def get_cache_key(self, request, view):
        return self.get_ident(request)

在配置文件中配置

REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {
        'ip_th': '5/m',  #一分钟访问5次
    },
}

局部使用，全局使用

# 局部用，在视图类中配置
throttle_classes = [MyThrottle,]
# 全局用，在配置文件中配置
REST_FRAMEWORK = {
    "DEFAULT_THROTTLE_CLASSES": ["app01.auth.MyThrottle", ],
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {
        'ip_th': '5/m',  #一分钟访问5次
    },

}

从根上自定义频率类（了解）

from rest_framework.throttling import BaseThrottle  # 导入BaseThrottle频率基类

# {'127.0.0.1':[],'192.168.1.1':['8:31:13',],'192.168.1.2':[]}

class MyThrottling(BaseThrottle):
    VISIT_RECORD = {}  # 记录访问者的大字典

    def __init__(self):
        self.history = None

    def allow_request(self, request, view):
        # （1）取出访问者ip
        # （2）判断当前ip不在访问字典里，添加进去，并且直接返回True,表示第一次访问，在字典里，继续往下走
        # （3）循环判断当前ip的列表，有值，并且当前时间减去列表的最后一个时间大于60s，把这种数据pop掉，这样列表中只有60s以内的访问时间，
        # （4）判断，当列表小于3，说明一分钟以内访问不足三次，把当前时间插入到列表第一个位置，返回True，顺利通过
        # （5）当大于等于3，说明一分钟内访问超过三次，返回False验证失败
        # （1）取出访问者ip
        # print(request.META)
        ip = request.META.get('REMOTE_ADDR')
        import time
        ctime = time.time()
        # （2）判断当前ip不在访问字典里，添加进去，并且直接返回True,表示第一次访问
        if ip not in self.VISIT_RECORD:
            self.VISIT_RECORD[ip] = [ctime, ]
            return True
        self.history = self.VISIT_RECORD.get(ip,[])
        # （3）循环判断当前ip的列表，有值，并且当前时间减去列表的最后一个时间大于60s，把这种数据pop掉，这样列表中只有60s以内的访问时间，
        while self.history and ctime - self.history[-1] > 60:
            self.history.pop()
        # （4）判断，当列表小于3，说明一分钟以内访问不足三次，把当前时间插入到列表第一个位置，返回True，顺利通过
        # （5）当大于等于3，说明一分钟内访问超过三次，返回False验证失败
        if len(self.history) < 3:
            self.history.insert(0, ctime)
            return True
        else:
            return False

    def wait(self):
        import time
        ctime = time.time()
        # return 60 - (ctime - self.history[-1])
        return 1

SimpleRateThrottle:其实跟这个写的一样，只不过通过配置，可扩展性更高

频率类源码分析

• · 基类 BaseThrottle
  

  • allow_request 抽象方法

  • get_ident 检测有没有代理

  • wait 一旦用户访问次数到达阀值,显示用户需要等待的时间

• SimpleRateThrottle 频率控制类 ***

  • 请求次数

  • 请求频率间隔时间

• AnonRateThrottle 继承SimpleRateThrottle类，通过重写get_cache_key 实现根据IP 为key粒度的频率限制

• UserRateThrottle 继承SimpleRateThrottle类，通过重写get_cache_key，实现根据IP + userID 为key粒度的频率限制

• ScopedRateThrottle 继承SimpleRateThrottle类，通过重写allow_request 方法和重写 get_cache_key 方法，实现根据IP + userID + 视图 为key粒度的频率限制

• 原理：

  • 在APIView的dispatch方法中，执行initial 方法

  • 再执行check_throttles方法，再调用get_throttles方法

  • 会循环实例化throttles_classes中的频率校验类，

  • 再去调用频率校验类中的allow_request方法，传request、APIview 进行频率判断，如果不通过，抛出 exceptions.Throttled(需要等待的时间)错误

认证、权限、频率演示总代码

1 注册接口，使用postman注册用户，用户名不能以sb开头，密码必须大于3位，小于16位
2 登陆接口，登陆成功返回token
3 图书增加，图书修改，图书删除，图书查询所有，查询一本5个接口
　　-所有操作必须登录后才能
　　-只有超级用户有图书增加，图书修改，图书删除权限
4 所有接口限制每分钟只能访问5次

from django.db import models


class User(models.Model):
    username = models.CharField(max_length=32)
    password = models.CharField(max_length=32)
    user_type = models.IntegerField(choices=((1, '超级管理员'), (2, '普通用户'), (3, '2B用户')),default=3)


class UserToken(models.Model):
    user = models.OneToOneField(to='User', on_delete=models.CASCADE)
    token = models.CharField(max_length=16)


class Book(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    price = models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2)
    publish = models.CharField(max_length=32)

# 不要忘了数据库迁移两条命令
模型层models.py

from rest_framework.response import Response


class APIResponse(Response) :
    def __init__(self, code=100, msg=None, data=None, status=None,
                 template_name=None, headers=None,
                 exception=False, content_type=None, **kwargs) :
        dic = {'status' : code, 'msg' : msg}
        if data :
            dic['data'] = data
        if kwargs :
            dic.update(kwargs)

        super().__init__(data=dic, status=status, template_name=template_name,
                         headers=headers, exception=exception, content_type=content_type)

自定义 response.py

from app01 import models
from rest_framework.serializers import ModelSerializer
from django.core.exceptions import ValidationError

class BookModelSerializer(ModelSerializer):
    class Meta:
        model = models.Book
        fields = "__all__"


class UserModelSerializer(ModelSerializer):
    class Meta:
        model = models.User
        fields = "__all__"
        extra_kwargs = {
            # 注册密码必须大于3位，小于16位
            'password': {'write_only': True, 'max_length': 16, 'min_length': 3}
        }

    # 局部钩子: 用户名不能以sb开头
    def validate_username(self, data):
        # data就是当前字段的值
        if data.startswith('sb'):
            raise ValidationError('不能以sb开头')
        else :
            return data

序列化类 serializer.py

from app01 import models
from rest_framework.exceptions import AuthenticationFailed
from rest_framework.authentication import BaseAuthentication

####写一个认证类：基于自己写的UserToken表
class LoginAuth(BaseAuthentication):
    # 重写 authenticate 方法
    def authenticate(self, request):
        # 实现认证逻辑
        token = request.GET.get('token')
        user_token = models.UserToken.objects.filter(token=token).first()
        if user_token:
            # 认证通过后，返回一个元组(user对象,token值)
            return user_token.user,''
        else:
            # 失败后报错，如过要执行后面的认证，则返回None
            raise AuthenticationFailed('您还没有登录')


####写一个权限类
from rest_framework.permissions import BasePermission

class CustomPermission(BasePermission):
    message = '您没有权限'
    def has_permission(self, request, view):
        if hasattr(request,"user") and hasattr(request.user,"user_type") and request.user.user_type == 1:
            return True
        else:
            # 如果该字段用了choice，通过get_字段名_display()就能取出choice后面的中文
            self.message = '您是%s用户，您没有权限' % request.user.get_user_type_display()

            return False


### 写一个频率类

from rest_framework.throttling import SimpleRateThrottle

class CustomThrottle(SimpleRateThrottle):
    # 实例化时就会读取.scope的范围, 根据配置文件中配置的scope去选择频率如:4/s
    scope = 'admin'  # 在此处定义配置文件的控制评率的键
    def get_cache_key(self, request, view):
        ### 返回谁就以谁做限制

        #返回当前请求者的ip地址
        return self.get_ident(request)
        # return request.Meta.get('REMOTE_ADDR')
        #如果想按用户限制
        # return request.user.id

自定义认证，权限，频率 auth.py

from django.shortcuts import render
from app01 import models,serializer
from rest_framework.generics import GenericAPIView,ListAPIView,CreateAPIView,RetrieveAPIView,RetrieveUpdateDestroyAPIView
from rest_framework.viewsets import ViewSetMixin
from rest_framework.viewsets import ModelViewSet
from rest_framework.decorators import action
from app01.response import APIResponse
import uuid


class BookView(ViewSetMixin, ListAPIView, RetrieveAPIView):
    queryset = models.Book.objects.all()
    serializer_class = serializer.BookModelSerializer
    permission_classes = []


class BookAdminView(ModelViewSet):
    queryset = models.Book.objects.all()
    serializer_class = serializer.BookModelSerializer


class UserView(ViewSetMixin, CreateAPIView):
    queryset = models.User.objects.all()
    serializer_class = serializer.UserModelSerializer
    # 全局使用下的局部禁用需要配置
    authentication_classes = []  # 认证局部禁用
    permission_classes = []    # 权限局部禁用
    throttle_classes = []       # 频率局部禁用

    # 基于自己写的UserToken表版
    @action(methods=['POST'], detail=False)
    def login(self, request):
        username = request.data.get('username')
        password = request.data.get('password')
        user = models.User.objects.filter(username=username, password=password).first()
        token = uuid.uuid4()  # 生成一个uuid的随机字符串
        # 如果有就更新，如果没有就创建
        # 根据user去查询，如果能查到，就修改token，如果查不到，就新增一条
        models.UserToken.objects.update_or_create(defaults={'token': token}, user=user)
        if user:
            return APIResponse(msg='登录成功', token=token)
        else:
            return APIResponse(status=101, msg='用户名或密码错误')

视图层 views.py

from django.contrib import admin
from django.urls import path,include
from rest_framework.routers import SimpleRouter
from app01 import views
router = SimpleRouter()
router.register('book', views.BookView)
router.register('books', views.BookAdminView)
router.register('user', views.UserView)

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('', include(router.urls))
]

路由层 urls.py

REST_FRAMEWORK = {
    "DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES" : ["app01.auth.LoginAuth", ],  # 认证
    "DEFAULT_PERMISSION_CLASSES" : ["app01.auth.CustomPermission", ],  # 权限
    "DEFAULT_THROTTLE_CLASSES" : ["app01.auth.CustomThrottle", ],  # 频率
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES' : {
        'admin' : '5/m',  # 一分钟访问5次
    },

}

配置文件 settings.py