【Django开发】前后端分离美多商城项目第5篇：用户部分,起源【附代码文档】

美多商城项目4.0文档完整教程（附代码资料）主要内容讲述：美多商城，项目准备1.B2B--企业对企业,2.C2C--个人对个人,3.B2C--企业对个人,4.C2B--个人对企业,5.O2O--线上到线下,6.F2C--工厂到个人。项目准备，配置1. 修改settings/dev.py 文件中的路径信息,2. INSTALLED_APPS,3. 数据库,4. Redis,5. 本地化语言与时区,6. 日志。用户部分，图片验证码。用户部分，使用Celery完成发送短信1. 判断用户名是否存在,2. 判断手机号是否存在：。用户部分，JWT起源,基于token的鉴权机制,JWT长什么样？,JWT的构成,总结,安装配置。用户部分，登录创建模型类,urllib使用说明。登录，登录回调处理创建模型类,urllib使用说明。登录，绑定用户身份接口创建模型类,urllib使用说明。邮件与验证，保存邮箱并发送验证邮件。收货地址，省市区地址查询。收货地址，使用缓存。商品部分，数据库表设计表结构,数据库模型类,1. 什么是FastDFS,2. 文件上传流程,3. 简易FastDFS构建。Docker使用，Docker简介1. 虚拟化,2. 什么是Docer,3. Docker组件,4 使用Docker做什么。Docker使用，安装与操作1. 在Ubuntu中安装Docker,2. 启动与停止,3. Docker镜像操作,4. Docker 容器操作,5. 将容器保存为镜像,6. 镜像备份与迁移。商品部分，FastDFS客户端与自定义文件存储系统1. FastDFS的Python客户端,2. 自定义Django文件存储系统,3. 在Django配置中设置自定义文件存储类,4. 添加image域名。商品部分，页面静态化。商品部分，商品详情页。商品部分，用户浏览历史记录1. 保存,2. 查看,获取商品列表数据。商品部分，商品搜索。购物车部分，购物车数据存储设计1. Redis保存已登录用户,2. Cookie保存未登录用户。购物车部分，查询购物车数据。购物车部分，登录合并购物车。订单部分，保存订单。支付，接入。Xadmin，用户权限控制1. 安装,2. 使用,1. 主从同步的定义,2. 主从同步的机制,3. 配置主从同步的基本步骤,4. 详细配置主从同步的方法。

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用户部分

JWT

在用户注册或登录后，我们想记录用户的登录状态，或者为用户创建身份认证的凭证。我们不再使用Session认证机制，而使用Json Web Token认证机制。

什么是JWT

Json web token (JWT), 是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开放标准（[(RFC 7519](

起源

说起JWT，我们应该来谈一谈基于token的认证和传统的session认证的区别。

传统的session认证

我们知道，http协议本身是一种无状态的协议，而这就意味着如果用户向我们的应用提供了用户名和密码来进行用户认证，那么下一次请求时，用户还要再一次进行用户认证才行，因为根据http协议，我们并不能知道是哪个用户发出的请求，所以为了让我们的应用能识别是哪个用户发出的请求，我们只能在服务器存储一份用户登录的信息，这份登录信息会在响应时传递给浏览器，告诉其保存为cookie,以便下次请求时发送给我们的应用，这样我们的应用就能识别请求来自哪个用户了,这就是传统的基于session认证。

但是这种基于session的认证使应用本身很难得到扩展，随着不同客户端用户的增加，独立的服务器已无法承载更多的用户，而这时候基于session认证应用的问题就会暴露出来.

基于session认证所显露的问题

Session: 每个用户经过我们的应用认证之后，我们的应用都要在服务端做一次记录，以方便用户下次请求的鉴别，通常而言session都是保存在内存中，而随着认证用户的增多，服务端的开销会明显增大。

扩展性: 用户认证之后，服务端做认证记录，如果认证的记录被保存在内存中的话，这意味着用户下次请求还必须要请求在这台服务器上,这样才能拿到授权的资源，这样在分布式的应用上，相应的限制了负载均衡器的能力。这也意味着限制了应用的扩展能力。

CSRF: 因为是基于cookie来进行用户识别的, cookie如果被截获，用户就会很容易受到跨站请求伪造的。

基于token的鉴权机制

基于token的鉴权机制类似于http协议也是无状态的，它不需要在服务端去保留用户的认证信息或者会话信息。这就意味着基于token认证机制的应用不需要去考虑用户在哪一台服务器登录了，这就为应用的扩展提供了便利。

流程上是这样的：

用户使用用户名密码来请求服务器
服务器进行验证用户的信息
服务器通过验证发送给用户一个token
客户端存储token，并在每次请求时附送上这个token值
服务端验证token值，并返回数据

这个token必须要在每次请求时传递给服务端，它应该保存在请求头里，另外，服务端要支持CORS(跨来源资源共享)策略，一般我们在服务端这么做就可以了Access-Control-Allow-Origin: *。

那么我们现在回到JWT的主题上。

JWT长什么样？

JWT是由三段信息构成的，将这三段信息文本用.链接一起就构成了Jwt字符串。就像这样:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

JWT的构成

第一部分我们称它为头部（header),第二部分我们称其为载荷（payload, 类似于飞机上承载的物品)，第三部分是签证（signature).

jwt的头部承载两部分信息：

声明类型，这里是jwt
声明加密的算法通常直接使用 HMAC SHA256

完整的头部就像下面这样的JSON：

{
  'typ': 'JWT',
  'alg': 'HS256'
}

然后将头部进行base64加密（该加密是可以对称解密的),构成了第一部分.

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

playload

载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品，这些有效信息包含三个部分

标准中注册的声明
公共的声明
私有的声明

标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ：

iss: jwt签发者
sub: jwt所面向的用户
aud: 接收jwt的一方
exp: jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间
nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.
iat: jwt的签发时间
jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放。

公共的声明 ：公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密.

私有的声明 ：私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。

定义一个payload:

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

然后将其进行base64加密，得到JWT的第二部分。

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9

signature

JWT的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：

header (base64后的)
payload (base64后的)
secret

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。

// javascript
var encodedString = base64UrlEncode(header) + '.' + base64UrlEncode(payload);

var signature = HMACSHA256(encodedString, 'secret'); // TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。

如何应用

一般是在请求头里加入Authorization，并加上Bearer标注：

fetch('api/user/1', {
  headers: {
    'Authorization': 'Bearer ' + token
  }
})

服务端会验证token，如果验证通过就会返回相应的资源。整个流程就是这样的:

jwt

总结

优点

因为json的通用性，所以JWT是可以进行跨语言支持的，像JAVA,JavaScript,NodeJS,PHP等很多语言都可以使用。
因为有了payload部分，所以JWT可以在自身存储一些其他业务逻辑所必要的非敏感信息。
便于传输，jwt的构成非常简单，字节占用很小，所以它是非常便于传输的。
它不需要在服务端保存会话信息, 所以它易于应用的扩展

安全相关

不应该在jwt的payload部分存放敏感信息，因为该部分是客户端可解密的部分。
保护好secret私钥，该私钥非常重要。
如果可以，请使用https协议

Django REST framework JWT

我们在验证完用户的身份后（检验用户名和密码），需要向用户签发JWT，在需要用到用户身份信息的时候，还需核验用户的JWT。

关于签发和核验JWT，我们可以使用Django REST framework JWT扩展来完成。

[文档网站

安装配置

安装

pip install djangorestframework-jwt

配置

REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': (
        'rest_framework_jwt.authentication.JSONWebTokenAuthentication',
        'rest_framework.authentication.SessionAuthentication',
        'rest_framework.authentication.BasicAuthentication',
    ),
}

JWT_AUTH = {
    'JWT_EXPIRATION_DELTA': datetime.timedelta(days=1),
}

JWT_EXPIRATION_DELTA 指明token的有效期

使用

Django REST framework JWT 扩展的说明文档中提供了手动签发JWT的方法

from rest_framework_jwt.settings import api_settings

jwt_payload_handler = api_settings.JWT_PAYLOAD_HANDLER
jwt_encode_handler = api_settings.JWT_ENCODE_HANDLER

payload = jwt_payload_handler(user)
token = jwt_encode_handler(payload)

在注册成功后，连同返回token，需要在注册视图中创建token。

修改CreateUserSerializer序列化器，在create方法中增加手动创建token的方法

from rest_framework_jwt.settings import api_settings

class CreateUserSerializer(serializers.ModelSerializer):
    """
    创建用户序列化器
    """
    ...
    token = serializers.CharField(label='登录状态token', read_only=True)  # 增加token字段

    class Meta：
        ...
        fields = ('id', 'username', 'password', 'password2', 'sms_code', 'mobile', 'allow', 'token')  # 增加token
        ...

    def create(self, validated_data):
        """
        创建用户
        """
        # 移除数据库模型类中不存在的属性
        del validated_data['password2']
        del validated_data['sms_code']
        del validated_data['allow']
        user = super().create(validated_data)

        # 调用django的认证系统加密密码
        user.set_password(validated_data['password'])
        user.save()

        # 补充生成记录登录状态的token
        jwt_payload_handler = api_settings.JWT_PAYLOAD_HANDLER
        jwt_encode_handler = api_settings.JWT_ENCODE_HANDLER
        payload = jwt_payload_handler(user)
        token = jwt_encode_handler(payload)
        user.token = token

        return user

前端保存token

我们可以将JWT保存在cookie中，也可以保存在浏览器的本地存储里，我们保存在浏览器本地存储中

浏览器的本地存储提供了sessionStorage 和 localStorage 两种：

sessionStorage 浏览器关闭即失效
localStorage 长期有效

使用方法

sessionStorage.变量名 = 变量值   // 保存数据
sessionStorage.变量名  // 读取数据
sessionStorage.clear()  // 清除所有sessionStorage保存的数据

localStorage.变量名 = 变量值   // 保存数据
localStorage.变量名  // 读取数据
localStorage.clear()  // 清除所有localStorage保存的数据

在前端js/register.js文件中增加保存token

var vm = new Vue({
    ...
    methods: {
        ...
        on_submit: function(){
            axios.post(...)
                .then(response => {
                    // 记录用户的登录状态
                    sessionStorage.clear();
                    localStorage.clear();
                    localStorage.token = response.data.token;
                    localStorage.username = response.data.username;
                    localStorage.user_id = response.data.user_id;
                    location.href = '/index.html';
                })
                .catch(...)
        }
    }
})