在使用django-admin startproject创建项目后，Django就默认安装了一个采用session实现的认证系统。这是Django相比于其他框架的一大特点：自带认证系统，开箱即用。有人说它方便，有人说它鸡肋，但它作为Django的重要组成部分，学习它有助于我们理解Django框架的核心技术。

安装

Django默认已安装，可以在settings.py中的INSTALLED_APPS看到：

django.contrib.auth：认证系统内核，以及默认models等。 django.contrib.contenttypes：用于关联权限和models，从而赋予models的添加/删除等权限。

contrib翻译为普通发布版。

在MIDDLEWARE可以看到：

SessionMiddleware：session中间件。 AuthenticationMiddleware：认证中间件。

使用python manage.py migrate后，数据库会新增认证系统的这些表：

认证与授权

认证的英文是authentication，授权的英文是authorization。单词不一样，咋看有点像。认证是指验证用户是谁。授权是指授予已认证用户权限。由于认证授权在某种程序上是耦合的，所以Django把它们统称为“认证”。

认证系统概览

认证系统的组成部分如下：

用户 权限 组 密码管理 登录相关表单（前后端分离不需要）和视图（接受Web请求并且返回Web响应）

Django框架是MTV模式，类似于MVC模式。Django的View对应MVC的Controller。

可配置的backend

以上是Django自带内容，如果需要更多功能，可以安装第三方包：

密码增强校验 登录限流 OAuth 对象级权限（django-guardian）

以Article举例，Django是模型级权限，用户只能具有全部文章的权限。django-guardian提供了对象级权限，可以对单篇文章进行授权。

models.User

User模型是Django认证系统的核心，它的主要属性包括：

id username email password is_active is_superuser last_login date_joined

django.contrib.auth.models，在django.db.models之上封装了AbstractBaseUser、AbstractUser、User等模型。

创建超级管理员

cmd中使用createsuperuser命令：

$?python?manage.py?createsuperuser

根据提示输入username、email、password后，就会在数据库中创建1条超管用户。

创建用户

方法1 代码创建

在代码中使用create_user()函数来创建用户：

>>>?from?django.contrib.auth.models?import?User
#?创建用户并保存到数据库
>>>?user?=?User.objects.create_user('john',?'lennon@thebeatles测试数据',?'johnpassword')


#?修改其他字段值
>>>?user.last_name?=?'Lennon'
>>>?user.save()

方法2 管理后台创建

访问http://127.0.0.1:8000/admin/，用超管登录后，在界面上创建：

修改密码

方法1 命令行修改

python?manage.py?changepassword?username

根据提示输入旧密码、新密码、确认密码即可。

方法2 代码中修改

>>>?from?django.contrib.auth.models?import?User
>>>?u?=?User.objects.get(username='john')
>>>?u.set_password('new?password')
>>>?u.save()

方法3 管理后台修改

用户认证

框架底层使用authenticate()函数对用户进行认证：

authenticate(request=None,?**credentials)

credentials是用户凭证，如用户名、密码。

示例：

from?django.contrib.auth?import?authenticate
user?=?authenticate(username='john',?password='secret')
if?user?is?not?None:
????#?A?backend?authenticated?the?credentials
else:
????#?No?backend?authenticated?the?credentials

如果认证成功，authenticate()会返回User。如果用户凭证无效或者权限不足，认证后端抛出了PermissionDenied，authenticate()会返回None。

认证后端

认证后端（authentication backends）是Django做用户验证的后端模块，默认为['django.contrib.auth.backends.ModelBackend']，只会简单比较请求的用户名密码和数据库中的用户名密码是否匹配。可以切换成其他认证后端，也可以重写authenticate()进行自定义。我点开了源码，发现除了Django的认证后端，DRF已经封装了Session、Token、JWT的认证：

权限管理

权限一般分为add、change、delete、view，也就是增删改查。

默认权限

Django会在python manage.py migrate的时候，为每个model创建4种权限：add、change、delete、view。

比如有个app叫做foo，它有个model叫做Bar，可以使用has_perm()函数来检查权限：

add：user.has_perm('foo.add_bar') change：user.has_perm('foo.change_bar') delete：user.has_perm('foo.delete_bar') view：user.has_perm('foo.view_bar')

创建新权限

除了增删改查权限，有时我们需要更多的权限，例如，为myapp中的BlogPost创建一个can_publish权限：

方法1 meta中配置

class?BlogPost(models.Model):
????...
????class?Meta:
????????permissions?=?(
????????????("can_publish",?"Can?Publish?Posts"),
????????)

方法2 使用create()函数

from?myapp.models?import?BlogPost
from?django.contrib.auth.models?import?Permission
from?django.contrib.contenttypes.models?import?ContentType

content_type?=?ContentType.objects.get_for_model(BlogPost)
permission?=?Permission.objects.create(
????codename='can_publish',
????name='Can?Publish?Posts',
????content_type=content_type,
)

在使用python manage.py migrate命令后，就会创建这个新权限，接着就可以在view中编写代码判断用户是否有这个权限来决定能否发表文章。

授权

可以在管理后台对用户授权：

或者把用户分组后，按组来进行授权：

从数据库这6张表就能看出来，有用户表、分组表、权限表，以及它们的关联关系表：

其代码实现是把permission赋值给User.user_permissions或者Group.permissions属性。

代理模型权限

代理模型是从某个模型继承来的，不影响表结构，用于扩展行为实现代码解耦。

代理模型不会继承父类的权限，例如：

class?Person(models.Model):
????class?Meta:
????????permissions?=?[('can_eat_pizzas',?'Can?eat?pizzas')]

#?代理模型
class?Student(Person):
????class?Meta:
????????proxy?=?True
????????permissions?=?[('can_deliver_pizzas',?'Can?deliver?pizzas')]

>>>?#?注意代理模型取ContentType需要加for_concrete_model=False
>>>?content_type?=?ContentType.objects.get_for_model(Student,?for_concrete_model=False)
>>>?student_permissions?=?Permission.objects.filter(content_type=content_type)
>>>?[p.codename?for?p?in?student_permissions]
['add_student',?'change_student',?'delete_student',?'view_student',
'can_deliver_pizzas']??#?没有父类的can_eat_pizzas权限

Session认证

Django认证系统是基于Session的。Django把Web请求封装成了request（HttpRequest类），然后通过中间件设置了session相关的属性：request.session、request.site、request.user。其中request.user就代表当前用户，如果未登陆它的值是AnonymousUser（匿名用户）的实例，如果已登陆它的值是User的实例。可以通过is_authenticated来判断是否已认证：

if?request.user.is_authenticated:
????#?Do?something?for?authenticated?users.
????...
else:
????#?Do?something?for?anonymous?users.
????...

用户登录

我们先简单回顾一下基于session的登录过程：

Django提供了login()函数来登录，把用户凭证保存到session中。它的函数签名如下：

login(request, user, backend=None)

示例：

import?json

from?django.contrib.auth?import?authenticate,?login
from?django.http?import?HttpResponse


#?Create?your?views?here.


def?my_view(request):
????request_body?=?json.loads(request.body)
????username?=?request_body["username"]
????password?=?request_body["password"]
????user?=?authenticate(request,?username=username,?password=password)
????if?user?is?not?None:
????????login(request,?user)
????????return?HttpResponse("logged?in")
????else:
????????return?HttpResponse("invalid?login")

除了保存用户凭证，Django还会把认证后端也保存到session中，便于相同的认证后端下次可以直接获取到用户信息。至于保存哪个认证后端，Django按以下顺序选取：

使用login()函数的backend参数值，如果赋值了的话。 使用user.backend的值，如果有的话。 使用settings中AUTHENTICATION_BACKENDS的值，默认 ['django.contrib.auth.backends.ModelBackend']。 否则抛出异常。

用户登出

Django提供了logout()函数来登出。它的函数签名如下：

logout(request)

示例：

from?django.contrib.auth?import?logout

def?logout_view(request):
????logout(request)
????#?Redirect?to?a?success?page.

登出后session会被销毁，所有数据都会被清除，以防止其他人使用相同的浏览器再次登录后获取到之前用户的session数据。

login_required

对于未登陆的用户，需要进行限制，必须先登陆才能进行访问。

传统方法

使用request.user.is_authenticated判断，然后重定向到登录页面：

from?django.conf?import?settings
from?django.shortcuts?import?redirect

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

或者错误页面：

from?django.shortcuts?import?render

def?my_view(request):
????if?not?request.user.is_authenticated:
????????return?render(request,?'myapp/login_error.html')
????#?...

login_required装饰器

login_required(redirect_field_name='next', login_url=None)

示例：

from?django.contrib.auth.decorators?import?login_required

@login_required
def?my_view(request):
????...

它的处理是这样的：

如果用户没有登录，就重定向到settings.LOGIN_URL（默认值/accounts/login/），同时把当前的绝对路径添加到查询字符串中，如：/accounts/login/?next=/polls/3/。

如果用户已经登录了，正常执行view代码。

login_required的redirect_field_name参数是指登陆认证成功后重定向的页面，默认保存在叫做next的查询字符串参数中（如/accounts/login/?next=/polls/3/）。可以修改为自定义：

from?django.contrib.auth.decorators?import?login_required

@login_required(redirect_field_name='my_redirect_field')
def?my_view(request):
????...

不过修改后还需要同时修改login模板等。

login_required的login_url参数是指登录页面的url，可以自定义，默认是/accounts/login/，需要在URLconf中关联登陆视图：

from?django.contrib.auth?import?views?as?auth_views

path('accounts/login/',?auth_views.LoginView.as_view()),

function views和class-based views

function views（函数视图），视图是个函数：

from?django.http?import?HttpResponse

def?my_view(request):
????if?request.method?==?'GET':
????????#return?HttpResponse('result')

class-based views（基于类的视图），视图是个类：

from?django.views?import?View

class?MyView(View):
????def?get(self,?request):
????????#return?HttpResponse('result')

为什么需要cbv？因为类可以继承，提高代码复用。由于Django的URLconf只能接受函数，所以cbv有个as_view()方法用来返回一个函数：

#?urls.py
from?django.urls?import?path
from?myapp.views?import?MyView

urlpatterns?=?[
????path('about/',?MyView.as_view()),
]

LoginRequiredMixin

Mixin是为了代码复用，从多个父类继承而来的类。如果使用的是class-based views，那么可以使用LoginRequiredMixin，来实现login_required的效果，例如：

from?django.contrib.auth.mixins?import?LoginRequiredMixin

class?MyView(LoginRequiredMixin,?View):
????login_url?=?'/login/'
????redirect_field_name?=?'redirect_to'

permission_required

除了需要登录，有些视图还需要权限。Django提供了permission_required装饰器，它的函数签名如下：

permission_required(perm, login_url=None, raise_exception=False)

示例：

from?django.contrib.auth.decorators?import?permission_required

@permission_required('polls.add_choice')
def?my_view(request):
????...

permission_required的perm参数，指的是权限，可以是单个权限，也可以是权限列表。

permission_required的login_url参数和login_required的login_url作用一样。

permission_required的raise_exception参数，可以用来抛出异常，赋值为True后会跳转到403（HTTP Forbidden）页面而非登录页面。

如果既想抛出异常 ，又想跳转到登录页面，那么可以同时添加这2个装饰器：

from?django.contrib.auth.decorators?import?login_required,?permission_required

@login_required
@permission_required('polls.add_choice',?raise_exception=True)
def?my_view(request):
????...

PermissionRequiredMixin

如果使用的是class-based views，那么可以使用PermissionRequiredMixin，来实现permission_required的效果，例如：

from?django.contrib.auth.mixins?import?PermissionRequiredMixin

class?MyView(PermissionRequiredMixin,?View):
????permission_required?=?'polls.add_choice'
????#?Or?multiple?of?permissions:
????permission_required?=?('polls.view_choice',?'polls.change_choice')

修改密码导致session失效

登录成功后，Django会把加密后的密码hash值存入session中，每次请求时，会校验session中的密码和数据库中的密码是否匹配。如果修改了密码，数据库中的密码改变了，而session中的密码没有更新，那么密码就会匹配不上，导致session失效。django.contrib.auth的PasswordChangeView和user_change_password视图会在修改密码时更新session中的密码hash，来避免session失效。如果对修改密码的视图进行了自定义，那么可以使用update_session_auth_hash(request, user)来更新session中的密码，防止修改密码导致session失效。

认证视图

Django提供了登录、登出、密码管理等视图。最简单的使用方式是在URLconf中配置：

urlpatterns?=?[
????path('accounts/',?include('django.contrib.auth.urls')),
]

它会包含这些URL patterns：

accounts/login/?[name='login']
accounts/logout/?[name='logout']
accounts/password_change/?[name='password_change']
accounts/password_change/done/?[name='password_change_done']
accounts/password_reset/?[name='password_reset']
accounts/password_reset/done/?[name='password_reset_done']
accounts/reset///?[name='password_reset_confirm']
accounts/reset/done/?[name='password_reset_complete']

name是别名，可以使用reverse()函数来获取，如reverse('login')。

但有时我们需要自定义url，在URLconf中添加自定义url后，再加上相应视图即可，例如：

from?django.contrib.auth?import?views?as?auth_views

urlpatterns?=?[
????path('change-password/',?auth_views.PasswordChangeView.as_view()),
]

所有的这些视图都是class-based views，便于继承后重写进行自定义。

Django提供的相关视图有LoginView、LogoutView、PasswordChangeView、PasswordChangeDoneView、PasswordResetView、PasswordResetDoneView、PasswordResetConfirmView、PasswordResetCompleteView。

快速上手体验

如果想快速上手体验，可以按如下步骤进行操作：

pip install django，安装Django。

django-admin startproject project_name，创建Django项目。

python manage.py migrate，数据迁移，使用自带SQLite数据库即可。

python manage.py createsuperuser，创建超级管理员。

python manage.py runserver，启动项目。

访问http://127.0.0.1:8000/admin/，用超管登录管理后台。

就可以使用Django自带认证系统了。

小结

本文介绍了Django自带的基于session的认证系统，阐述了用户、组、认证与授权的相关概念，以及session认证的技术细节，最后讲解了如何快速上手体验的操作步骤。虽然如今基于session认证用的很少了，但它却是理解Token、JWT认证的基础，仍然值得我们学习。

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