98.Day10用户注册和登录

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：

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_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：

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{% 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="[email protected]" 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

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中的哈希进行比较，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：

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@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。

Python Python学习笔记

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