基于用户权限访问控制的认证 - Role-Based Access Control
Django框架采用的是RBAC认证规则，RBAC认证规则通常会分为 三表规则、五表规则，Django采用的是六表规则 # 三表：用户表、角色表、权限表 # 五表：用户表、角色表、权限表、用户角色关系表、角色权限关系表 # 六表：用户表、角色表、权限表、用户角色关系表、角色权限关系表、用户权限关系表 django六表跨表查询 # 用户表 -> 角色表 groups，用户表 -> 权限 user_permissions # 角色表 -> 用户表 user_set，角色表 -> 权限 permissions # 权限表 -> 用户表user_set，权限表 -> 角色表group_set ''' 重点补充：如果自定义User表后，再另一个项目中采用原生User表，完成数据库迁移时，可能失败 1）卸载Django重新装 2）将django.contrib下面的admin、auth下的数据库迁移记录文件清空 '''
三大认证组件
源码分析
1）APIView的dispath(self, request, *args, **kwargs) 2）dispath方法内 self.initial(request, *args, **kwargs) 进入三大认证 # 认证组件：校验用户 - 游客、合法用户、非法用户 # 游客：代表校验通过，直接进入下一步校验（权限校验） # 合法用户：代表校验通过，将用户存储在request.user中，再进入下一步校验（权限校验） # 非法用户：代表校验失败，抛出异常，返回403权限异常结果 self.perform_authentication(request) # 权限组件：校验用户权限 - 必须登录、所有用户、登录读写游客只读、自定义用户角色 # 认证通过：可以进入下一步校验（频率认证） # 认证失败：抛出异常，返回403权限异常结果 self.check_permissions(request) # 频率组件：限制视图接口被访问的频率次数 - 限制的条件(IP、id、唯一键)、频率周期时间(s、m、h)、频率的次数（3/s） # 没有达到限次：正常访问接口 # 达到限次：限制时间内不能访问，限制时间达到后，可以重新访问 self.check_throttles(request)
一.认证组件
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认证组件源码
def perform_authentication(self, request): # 调用 Request类的 方法属性 user 方法 => self._authenticate() 完成认证 request.user 认证的细则： # 做认证 def _authenticate(self): # 遍历拿到一个个认证器，进行认证 # self.authenticators配置的一堆认证类产生的认证类对象组成的 list for authenticator in self.authenticators: # request二次封装时添加了认证器list try: # 认证器(对象)调用认证方法authenticate(认证类对象self, request请求对象) # 返回值：登陆的用户与认证的信息组成的 tuple # 该方法被try包裹，代表该方法会抛异常，抛异常就代表认证失败 user_auth_tuple = authenticator.authenticate(self) except exceptions.APIException: self._not_authenticated() raise # 返回值的处理 if user_auth_tuple is not None: self._authenticator = authenticator # 如何有返回值，就将 登陆用户 与 登陆认证 分别保存到 request.user、request.auth self.user, self.auth = user_auth_tuple return # 如果返回值user_auth_tuple为空，代表认证通过，但是没有 登陆用户 与 登陆认证信息，代表游客 self._not_authenticated()
def initialize_request(self, request, *args, **kwargs): """ Returns the initial request object. """ parser_context = self.get_parser_context(request) return Request( request, parsers=self.get_parsers(), authenticators=self.get_authenticators(), # 二次封装request时,添加了authenticators 认证 negotiator=self.get_content_negotiator(), parser_context=parser_context ) def get_content_negotiator(self): """ Instantiate and return the content negotiation class to use. """ if not getattr(self, '_negotiator', None): self._negotiator = self.content_negotiation_class() return self._negotiator class APIView(view): content_negotiation_class = api_settings.DEFAULT_CONTENT_NEGOTIATION_CLASS drf de settings.py中: 'DEFAULT_CONTENT_NEGOTIATION_CLASS': 'rest_framework.negotiation.DefaultContentNegotiation',
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图解
自定义认证类
1.继承BaseAuthentication类 2.重写authenticate(self, request)方法，自定义认证规则(核心), 源码中就是调用authenticate方法完成认证,返回元组 3.认证规则基于的条件: - 没有认证信息返回None(游客) - 有认证信息认证失败抛异常(非法用户) - 有认证信息认证成功返回用户与认证信息的元素(合法用户) 4.完成视图类的全局(settings.py)或局部(指定的视图类)配置
使用:
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authentications.py 文件中
from rest_framework.authentication import BaseAuthentication from rest_framework.exceptions import AuthenticationFailed from . import models class MyAuthentication(BaseAuthentication): def authenticate(self, request): # 获取认证字符串 auth = request.META.get('HTTP_AUTHORIZATION', None) # 请求头的信息被wsgiref转为str print(auth) # auth abc.123.xyz # 处理游客 if auth is None: return None # 设置认证字段小规则(两段式) : auth 认证字符串 auth_list = auth.split() # 按空格切分 # 校验合法用户还是非法用户 if not (len(auth_list) == 2 and auth_list[0].lower() == 'auth'): raise AuthenticationFailed('认证信息有误, 非法用户') # 合法的用户还需要从auth_list[1]中解析出来 # 注：假设一种情况，信息为abc.123.xyz，就可以解析出admin用户；实际开发，该逻辑一定是校验用户的正常逻辑 if auth_list[1] != 'abc.123.xyz': # 校验失败 raise AuthenticationFailed('用户校验失败，非法用户') user = models.User.objects.filter(username='admin123').first() if not user: raise AuthenticationFailed('用户数据有误，非法用户') return (user, None) 补充: # 请求头中会携带认证信息（获取认证的字段要与前台约定） # 且默认规范用 Authorization 字段为键 值是认证字符串 # 后台固定在请求对象的META字段中 HTTP_AUTHORIZATION 获取
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settings.py 文件中
REST_FRAMEWORK = { # 认证类配置 'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': [ # drf自带的认证 SessionAuthentication与BasicAuthentication # 'rest_framework.authentication.SessionAuthentication', # 一般不用,因为会重新启动csrf # 'rest_framework.authentication.BasicAuthentication',
# 全局配置 'app01.authentications.MyAuthentication', ], }
# 局部配置 class MyAPIView(APIView): authentication_calsses = [] pass
二.权限组件
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权限组件源码
权限组件入口 self.check_permissions(request) 认证细则： def check_permissions(self, request): # 遍历权限对象列表得到一个个权限对象(权限器)，进行权限认证 for permission in self.get_permissions(): # 权限类一定有一个has_permission权限方法，用来做权限认证的 # 参数：权限对象self、请求对象request、视图类对象 # 返回值：有权限返回True，无权限返回False if not permission.has_permission(request, self): self.permission_denied( request, message=getattr(permission, 'message', None) )
def get_permissions(self): return [permission() for permission in self.permission_classes] drf 中的settings.py 中 'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': [ 'rest_framework.permissions.AllowAny', # 默认的权限认证配置 ], # 根据配置路径找到 permissions
#权限组件自带的四个权限,默认全局配置的是AllowAny, - 可以在settings.py中更换全局配置 - 可以在视图类中针对性的局部配置 - 可以自定义
class AllowAny(BasePermission): # 游客与登陆用户都有所有权限 def has_permission(self, request, view): return True class IsAuthenticated(BasePermission): # 游客没有任何权限，登陆用户才有权限 def has_permission(self, request, view): return bool(request.user and request.user.is_authenticated) class IsAdminUser(BasePermission): # 游客没有任何权限，登陆用户并且是管理员才有权限 def has_permission(self, request, view): return bool(request.user and request.user.is_staff) class IsAuthenticatedOrReadOnly(BasePermission): # 认证规则必须是只读请求或是合法用户: 游客只读，合法用户无限制 def has_permission(self, request, view): return bool( request.method in SAFE_METHODS or request.user and request.user.is_authenticated )
自定义权限类
1) 创建继承BasePermission的权限类 2) 重写has_permission方法 3) 实现体根据权限规则 确定有无权限 4) 进行全局或局部配置 认证规则 i.满足设置的用户条件，代表有权限，返回True ii.不满足设置的用户条件，代表没有权限，返回False
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permissions.py 文件中
from rest_framework.permissions import BasePermission from django.contrib.auth.models import Group class MyPermission(BasePermission): def has_permission(self, request, view): # 只读接口判断 r1 = request.method in ('GET', 'HEAD', 'OPTIONS') # group为有权限的分组 group = Group.objects.filter(name='管理员').first() # groups为当前用户所属的所有分组 groups = request.user.groups.all() r2 = group and groups r3 = group in groups # 读接口大家都有权限，写接口必须为指定分组下的登陆用户 return r1 or (r2 and r3)
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view.py 文件中
# 游客只读，登录用户只读，只有登录用户属于 管理员 分组，才可以增删改 from utils.permissions import MyPermission class TestAdminOrReadOnlyAPIView(APIView): permission_classes = [MyPermission] # 局部配置 # 所有用户都可以访问 def get(self, request, *args, **kwargs): return APIResponse(0, '自定义读 OK') # 必须是 自定义“管理员”分组 下的用户 def post(self, request, *args, **kwargs): return APIResponse(0, '自定义写 OK')
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settings.py 文件中
REST_FRAMEWORK = { # 权限类配置 'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': [ 'rest_framework.permissions.AllowAny', 'rest_framework.permissions.IsAuthenticated', 'rest_framework.permissions.IsAdminUser', 'rest_framework.permissions.IsAuthenticatedOrReadOnly', # 全局配置自定义的 'rest_framework.permissions.MyPermission', ], }
三.频率组件
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频率组件源码
# 1）APIView的dispath方法中的 self.initial(request, *args, **kwargs) 点进去 # 2）self.check_throttles(request) 进行频率认证 # 频率组件核心源码分析 def check_throttles(self, request): throttle_durations = [] # 1）遍历配置的频率认证类，初始化得到一个个频率认证类对象（会调用频率认证类的 __init__() 方法） # 2）频率认证类对象调用 allow_request 方法，判断是否限次（没有限次可访问，限次不可访问） # 3）频率认证类对象在限次后，调用 wait 方法，获取还需等待多长时间可以进行下一次访问 # 注：频率认证类都是继承 SimpleRateThrottle 类 for throttle in self.get_throttles(): if not throttle.allow_request(request, self): # 只要频率限制了，allow_request 返回False了，才会调用wait throttle_durations.append(throttle.wait()) if throttle_durations: # Filter out `None` values which may happen in case of config / rate # changes, see #1438 durations = [ duration for duration in throttle_durations if duration is not None ] duration = max(durations, default=None) self.throttled(request, duration) class SimpleRateThrottle(BaseThrottle): def __init__(self): if not getattr(self, 'rate', None): # 得到settings配置的 次数/时间 赋值给rate self.rate = self.get_rate() # 将切分后的 '次数/时间' 解压赋值 num_requests=次数,duration=时间 self.num_requests, self.duration = self.parse_rate(self.rate) # 自定义频率限制时 需要我们实现的方法 def get_cache_key(self, request, view): raise NotImplementedError('.get_cache_key() must be overridden')
源码分析：初始化方法、判断是否有权限方法、计数等待时间方法
自定义频率类
# 1) 自定义一个继承 SimpleRateThrottle 类 的频率类 # 2) 设置一个 scope 类属性，属性值为任意见名知意的字符串 # 3) 在settings配置文件中，配置drf的DEFAULT_THROTTLE_RATES，格式为 {scope字符串: '次数/时间'} # 4) 在自定义频率类中重写 get_cache_key 方法 # 限制的对象返回 与限制信息有关的字符串 # 不限制的对象返回 None (只能放回None，不能是False或是''等)
例: 短信接口 1/min 频率限制,只对提交手机号的get方法进行限制
# 只会对 /api/sms/?mobile=具体手机号 接口才会有频率限制 # 1）对 /api/sms/ 或其他接口发送无限制 # 2）对数据包提交mobile的/api/sms/接口无限制 # 3）对不是mobile（如phone）字段提交的电话接口无限制
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throttles.py 文件中
from rest_framework.throttling import SimpleRateThrottle class SMSRateThrottle(SimpleRateThrottle): # scope就是settings配置中限次字典中的key # SMSRateThrottle在实例化时会调用SimpleRateThrottle的__init__方法,通过scope获取对应的值 # 键scope 对应的 value在源码中会按 '/' 切分成 '次数'和'时间' scope = 'sms' def get_cache_key(self, request, view): # 这里针对提交手机号的get 请求进行限制 mobile = request.query_params.get('mobile') # 没有手机号不限制 if not mobile: return True # 返回可以根据手机号动态变化，且不易重复的字符串，作为操作缓存的key return 'throttle_%(scope)s_%(ident)s' % {'scope': self.scope, 'ident': mobile}
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settings.py 文件中配置
REST_FRAMEWORK = { # 频率限制条件配置 'DEFAULT_THROTTLE_RATES': { 'sms': '1/min' }, }
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views.py 文件中 局部使用
from . throttles import SMSRateThrottle class TestSMSAPIView(APIView): # 局部配置使用自定义频率限制 throttle_classes = [SMSRateThrottle] def get(self, request, *args, **kwargs): return APIResponse(0, 'get 获取验证码 OK') def post(self, request, *args, **kwargs): return APIResponse(0, 'post 获取验证码 OK')
图片总结
