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用户管理是绝大部分Web网站都需要解决的问题。用户管理涉及到用户注册和登录。 用户注册相对简单,我们可以先通过API把用户注册这个功能实现了: ~~~ _RE_EMAIL = re.compile(r'^[a-z0-9\.\-\_]+\@[a-z0-9\-\_]+(\.[a-z0-9\-\_]+){1,4}$') _RE_SHA1 = re.compile(r'^[0-9a-f]{40}$') @post('/api/users') def api_register_user(*, email, name, passwd): if not name or not name.strip(): raise APIValueError('name') if not email or not _RE_EMAIL.match(email): raise APIValueError('email') if not passwd or not _RE_SHA1.match(passwd): raise APIValueError('passwd') users = yield from User.findAll('email=?', [email]) if len(users) > 0: raise APIError('register:failed', 'email', 'Email is already in use.') uid = next_id() sha1_passwd = '%s:%s' % (uid, passwd) user = User(id=uid, name=name.strip(), email=email, passwd=hashlib.sha1(sha1_passwd.encode('utf-8')).hexdigest(), image='http://www.gravatar.com/avatar/%s?d=mm&s=120' % hashlib.md5(email.encode('utf-8')).hexdigest()) yield from user.save() # make session cookie: r = web.Response() r.set_cookie(COOKIE_NAME, user2cookie(user, 86400), max_age=86400, httponly=True) user.passwd = '******' r.content_type = 'application/json' r.body = json.dumps(user, ensure_ascii=False).encode('utf-8') return r ~~~ 注意用户口令是客户端传递的经过SHA1计算后的40位Hash字符串,所以服务器端并不知道用户的原始口令。 接下来可以创建一个注册页面,让用户填写注册表单,然后,提交数据到注册用户的API: ~~~ {% extends '__base__.html' %} {% block title %}注册{% endblock %} {% block beforehead %} <script> function validateEmail(email) { var re = /^[a-z0-9\.\-\_]+\@[a-z0-9\-\_]+(\.[a-z0-9\-\_]+){1,4}$/; return re.test(email.toLowerCase()); } $(function () { var vm = new Vue({ el: '#vm', data: { name: '', email: '', password1: '', password2: '' }, methods: { submit: function (event) { event.preventDefault(); var $form = $('#vm'); if (! this.name.trim()) { return $form.showFormError('请输入名字'); } if (! validateEmail(this.email.trim().toLowerCase())) { return $form.showFormError('请输入正确的Email地址'); } if (this.password1.length < 6) { return $form.showFormError('口令长度至少为6个字符'); } if (this.password1 !== this.password2) { return $form.showFormError('两次输入的口令不一致'); } var email = this.email.trim().toLowerCase(); $form.postJSON('/api/users', { name: this.name.trim(), email: email, passwd: CryptoJS.SHA1(email + ':' + this.password1).toString() }, function (err, r) { if (err) { return $form.showFormError(err); } return location.assign('/'); }); } } }); $('#vm').show(); }); </script> {% endblock %} {% block content %} <div class="uk-width-2-3"> <h1>欢迎注册!</h1> <form id="vm" v-on="submit: submit" class="uk-form uk-form-stacked"> <div class="uk-alert uk-alert-danger uk-hidden"></div> <div class="uk-form-row"> <label class="uk-form-label">名字:</label> <div class="uk-form-controls"> <input v-model="name" type="text" maxlength="50" placeholder="名字" class="uk-width-1-1"> </div> </div> <div class="uk-form-row"> <label class="uk-form-label">电子邮件:</label> <div class="uk-form-controls"> <input v-model="email" type="text" maxlength="50" placeholder="your-name@example.com" class="uk-width-1-1"> </div> </div> <div class="uk-form-row"> <label class="uk-form-label">输入口令:</label> <div class="uk-form-controls"> <input v-model="password1" type="password" maxlength="50" placeholder="输入口令" class="uk-width-1-1"> </div> </div> <div class="uk-form-row"> <label class="uk-form-label">重复口令:</label> <div class="uk-form-controls"> <input v-model="password2" type="password" maxlength="50" placeholder="重复口令" class="uk-width-1-1"> </div> </div> <div class="uk-form-row"> <button type="submit" class="uk-button uk-button-primary"><i class="uk-icon-user"></i> 注册</button> </div> </form> </div> {% endblock %} ~~~ 这样我们就把用户注册的功能完成了: ![awesomepy-register](https://box.kancloud.cn/2015-08-26_55dd877d30bec.jpg) 用户登录比用户注册复杂。由于HTTP协议是一种无状态协议,而服务器要跟踪用户状态,就只能通过cookie实现。大多数Web框架提供了Session功能来封装保存用户状态的cookie。 Session的优点是简单易用,可以直接从Session中取出用户登录信息。 Session的缺点是服务器需要在内存中维护一个映射表来存储用户登录信息,如果有两台以上服务器,就需要对Session做集群,因此,使用Session的Web App很难扩展。 我们采用直接读取cookie的方式来验证用户登录,每次用户访问任意URL,都会对cookie进行验证,这种方式的好处是保证服务器处理任意的URL都是无状态的,可以扩展到多台服务器。 由于登录成功后是由服务器生成一个cookie发送给浏览器,所以,要保证这个cookie不会被客户端伪造出来。 实现防伪造cookie的关键是通过一个单向算法(例如SHA1),举例如下: 当用户输入了正确的口令登录成功后,服务器可以从数据库取到用户的id,并按照如下方式计算出一个字符串: ~~~ "用户id" + "过期时间" + SHA1("用户id" + "用户口令" + "过期时间" + "SecretKey") ~~~ 当浏览器发送cookie到服务器端后,服务器可以拿到的信息包括: * 用户id * 过期时间 * SHA1值 如果未到过期时间,服务器就根据用户id查找用户口令,并计算: ~~~ SHA1("用户id" + "用户口令" + "过期时间" + "SecretKey") ~~~ 并与浏览器cookie中的MD5进行比较,如果相等,则说明用户已登录,否则,cookie就是伪造的。 这个算法的关键在于SHA1是一种单向算法,即可以通过原始字符串计算出SHA1结果,但无法通过SHA1结果反推出原始字符串。 所以登录API可以实现如下: ~~~ @post('/api/authenticate') def authenticate(*, email, passwd): if not email: raise APIValueError('email', 'Invalid email.') if not passwd: raise APIValueError('passwd', 'Invalid password.') users = yield from User.findAll('email=?', [email]) if len(users) == 0: raise APIValueError('email', 'Email not exist.') user = users[0] # check passwd: sha1 = hashlib.sha1() sha1.update(user.id.encode('utf-8')) sha1.update(b':') sha1.update(passwd.encode('utf-8')) if user.passwd != sha1.hexdigest(): raise APIValueError('passwd', 'Invalid password.') # authenticate ok, set cookie: r = web.Response() r.set_cookie(COOKIE_NAME, user2cookie(user, 86400), max_age=86400, httponly=True) user.passwd = '******' r.content_type = 'application/json' r.body = json.dumps(user, ensure_ascii=False).encode('utf-8') return r # 计算加密cookie: def user2cookie(user, max_age): # build cookie string by: id-expires-sha1 expires = str(int(time.time() + max_age)) s = '%s-%s-%s-%s' % (user.id, user.passwd, expires, _COOKIE_KEY) L = [user.id, expires, hashlib.sha1(s.encode('utf-8')).hexdigest()] return '-'.join(L) ~~~ 对于每个URL处理函数,如果我们都去写解析cookie的代码,那会导致代码重复很多次。 利用middle在处理URL之前,把cookie解析出来,并将登录用户绑定到`request`对象上,这样,后续的URL处理函数就可以直接拿到登录用户: ~~~ @asyncio.coroutine def auth_factory(app, handler): @asyncio.coroutine def auth(request): logging.info('check user: %s %s' % (request.method, request.path)) request.__user__ = None cookie_str = request.cookies.get(COOKIE_NAME) if cookie_str: user = yield from cookie2user(cookie_str) if user: logging.info('set current user: %s' % user.email) request.__user__ = user return (yield from handler(request)) return auth # 解密cookie: @asyncio.coroutine def cookie2user(cookie_str): ''' Parse cookie and load user if cookie is valid. ''' if not cookie_str: return None try: L = cookie_str.split('-') if len(L) != 3: return None uid, expires, sha1 = L if int(expires) < time.time(): return None user = yield from User.find(uid) if user is None: return None s = '%s-%s-%s-%s' % (uid, user.passwd, expires, _COOKIE_KEY) if sha1 != hashlib.sha1(s.encode('utf-8')).hexdigest(): logging.info('invalid sha1') return None user.passwd = '******' return user except Exception as e: logging.exception(e) return None ~~~ 这样,我们就完成了用户注册和登录的功能。 ### 参考源码 [day-10](https://github.com/michaelliao/awesome-python3-webapp/tree/day-10)