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用Python實現(xiàn)web端用戶登錄和注冊功能的教程

更新時間：2015年04月30日 10:24:10 作者：廖雪峰

這篇文章主要介紹了用Python實現(xiàn)web端用戶登錄和注冊功能的教程,需要的朋友可以參考下

用戶管理是絕大部分Web網(wǎng)站都需要解決的問題。用戶管理涉及到用戶注冊和登錄。

用戶注冊相對簡單，我們可以先通過API把用戶注冊這個功能實現(xiàn)了：

_RE_MD5 = re.compile(r'^[0-9a-f]{32}$')

@api
@post('/api/users')
def register_user():
 i = ctx.request.input(name='', email='', password='')
 name = i.name.strip()
 email = i.email.strip().lower()
 password = i.password
 if not name:
  raise APIValueError('name')
 if not email or not _RE_EMAIL.match(email):
  raise APIValueError('email')
 if not password or not _RE_MD5.match(password):
  raise APIValueError('password')
 user = User.find_first('where email=?', email)
 if user:
  raise APIError('register:failed', 'email', 'Email is already in use.')
 user = User(name=name, email=email, password=password, image='http://www.gravatar.com/avatar/%s?d=mm&s=120' % hashlib.md5(email).hexdigest())
 user.insert()
 return user

注意用戶口令是客戶端傳遞的經(jīng)過MD5計算后的32位Hash字符串，所以服務(wù)器端并不知道用戶的原始口令。

接下來可以創(chuàng)建一個注冊頁面，讓用戶填寫注冊表單，然后，提交數(shù)據(jù)到注冊用戶的API：

{% extends '__base__.html' %}

{% block title %}注冊{% endblock %}

{% block beforehead %}

<script>
function check_form() {
 $('#password').val(CryptoJS.MD5($('#password1').val()).toString());
 return true;
}
</script>

{% endblock %}

{% block content %}

<div class="uk-width-2-3">
 <h1>歡迎注冊！</h1>
 <form id="form-register" class="uk-form uk-form-stacked" onsubmit="return check_form()">
  <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 name="name" type="text" class="uk-width-1-1">
   </div>
  </div>
  <div class="uk-form-row">
   <label class="uk-form-label">電子郵件:</label>
   <div class="uk-form-controls">
    <input name="email" type="text" class="uk-width-1-1">
   </div>
  </div>
  <div class="uk-form-row">
   <label class="uk-form-label">輸入口令:</label>
   <div class="uk-form-controls">
    <input id="password1" type="password" class="uk-width-1-1">
    <input id="password" name="password" type="hidden">
   </div>
  </div>
  <div class="uk-form-row">
   <label class="uk-form-label">重復(fù)口令:</label>
   <div class="uk-form-controls">
    <input name="password2" type="password" maxlength="50" placeholder="重復(fù)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> 注冊</button>
  </div>
 </form>
</div>

{% endblock %}
Try

這樣我們就把用戶注冊的功能完成了：

2015430102634859.jpg (560×753)

用戶登錄比用戶注冊復(fù)雜。由于HTTP協(xié)議是一種無狀態(tài)協(xié)議，而服務(wù)器要跟蹤用戶狀態(tài)，就只能通過cookie實現(xiàn)。大多數(shù)Web框架提供了Session功能來封裝保存用戶狀態(tài)的cookie。

Session的優(yōu)點是簡單易用，可以直接從Session中取出用戶登錄信息。

Session的缺點是服務(wù)器需要在內(nèi)存中維護一個映射表來存儲用戶登錄信息，如果有兩臺以上服務(wù)器，就需要對Session做集群，因此，使用Session的Web App很難擴展。

我們采用直接讀取cookie的方式來驗證用戶登錄，每次用戶訪問任意URL，都會對cookie進行驗證，這種方式的好處是保證服務(wù)器處理任意的URL都是無狀態(tài)的，可以擴展到多臺服務(wù)器。

由于登錄成功后是由服務(wù)器生成一個cookie發(fā)送給瀏覽器，所以，要保證這個cookie不會被客戶端偽造出來。

實現(xiàn)防偽造cookie的關(guān)鍵是通過一個單向算法（例如MD5），舉例如下：

當(dāng)用戶輸入了正確的口令登錄成功后，服務(wù)器可以從數(shù)據(jù)庫取到用戶的id，并按照如下方式計算出一個字符串：

"用戶id" + "過期時間" + MD5("用戶id" + "用戶口令" + "過期時間" + "SecretKey")

當(dāng)瀏覽器發(fā)送cookie到服務(wù)器端后，服務(wù)器可以拿到的信息包括：

用戶id
過期時間
MD5值

如果未到過期時間，服務(wù)器就根據(jù)用戶id查找用戶口令，并計算：

MD5("用戶id" + "用戶口令" + "過期時間" + "SecretKey")

并與瀏覽器cookie中的MD5進行比較，如果相等，則說明用戶已登錄，否則，cookie就是偽造的。

這個算法的關(guān)鍵在于MD5是一種單向算法，即可以通過原始字符串計算出MD5，但無法通過MD5反推出原始字符串。

所以登錄API可以實現(xiàn)如下：

@api
@post('/api/authenticate')
def authenticate():
  i = ctx.request.input()
  email = i.email.strip().lower()
  password = i.password
  user = User.find_first('where email=?', email)
  if user is None:
    raise APIError('auth:failed', 'email', 'Invalid email.')
  elif user.password != password:
    raise APIError('auth:failed', 'password', 'Invalid password.')
  max_age = 604800
  cookie = make_signed_cookie(user.id, user.password, max_age)
  ctx.response.set_cookie(_COOKIE_NAME, cookie, max_age=max_age)
  user.password = '******'
  return user

# 計算加密cookie:
def make_signed_cookie(id, password, max_age):
  expires = str(int(time.time() + max_age))
  L = [id, expires, hashlib.md5('%s-%s-%s-%s' % (id, password, expires, _COOKIE_KEY)).hexdigest()]
  return '-'.join(L)

對于每個URL處理函數(shù)，如果我們都去寫解析cookie的代碼，那會導(dǎo)致代碼重復(fù)很多次。

利用攔截器在處理URL之前，把cookie解析出來，并將登錄用戶綁定到ctx.request對象上，這樣，后續(xù)的URL處理函數(shù)就可以直接拿到登錄用戶：

@interceptor('/')
def user_interceptor(next):
  user = None
  cookie = ctx.request.cookies.get(_COOKIE_NAME)
  if cookie:
    user = parse_signed_cookie(cookie)
  ctx.request.user = user
  return next()

# 解密cookie:
def parse_signed_cookie(cookie_str):
  try:
    L = cookie_str.split('-')
    if len(L) != 3:
      return None
    id, expires, md5 = L
    if int(expires) < time.time():
      return None
    user = User.get(id)
    if user is None:
      return None
    if md5 != hashlib.md5('%s-%s-%s-%s' % (id, user.password, expires, _COOKIE_KEY)).hexdigest():
      return None
    return user
  except:
    return None
Try

這樣，我們就完成了用戶注冊和登錄的功能。

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