一起学习Django框架（九）Cookie、Session_django session.set

简介：

本章节我们将了解：为何退出某个页面之后再次进入还会是登录状态，我们的登录状态是如何保存在浏览器的。使用cookie、session是如何解决HTTP协议无连接的问题，我们一起来了解吧！

1、Cookie介绍

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1.1 Cookie由来

首先我们都应该明白HTTP协议是无连接的。

无状态的意思是每次请求都是独立的，它的执行情况和结果与前面的请求和之后的请求都无直接关系，它不会受前面的请求响应情况直接影响，也不会直接影响后面的请求响应情况。

所以对服务端来说，每一次请求都是全新的。

状态也就是说在于服务端进行连接的过程中产生的数据，基于HTTP无连接的特性，在下一次与服务端进行连接之后又是一次全新的状态，之前的状态不会保存丝毫。

如果说我们要保存状态的话，便于下一次或更多次与服务端进行连接都拥有之前的状态，那么Cookie就诞生在这种需求下。

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1.2 什么是Cookie

其实Cookie是key-value结构，类似于一个python中的字典。随着服务器端的响应发送给客户端浏览器。然后客户端浏览器会把Cookie保存起来，当下一次再访问服务器时把Cookie再发送给服务器。 Cookie是由服务器创建，然后通过响应发送给客户端的一个键值对。客户端会保存Cookie，并会标注出Cookie的来源（哪个服务器的Cookie）。当客户端向服务器发出请求时会把所有这个服务器Cookie包含在请求中发送给服务器，这样服务器就可以识别客户端了！

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1.3 Cookie原理

Cookie的工作原理：在服务器产生后Cookie发送给浏览器，然后浏览器将其保存在本地；下次浏览器访问服务器时携带这个Cookie，那么服务端就能根据这个Cookie内容判断这个浏览器是谁了。

注意：不同浏览器之间是不共享Cookie的。也就是说在你使用IE访问服务器时，服务器会把Cookie发给IE，然后由IE保存起来，当你在使用FireFox访问服务器时，不可能把IE保存的Cookie发送给服务器。

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1.4 Cookie覆盖

服务端重复发送Cookie是会覆盖浏览器原有Cookie的，例如：浏览器第一次请求服务端返回的Cookie是：name:jack；浏览器第二次请求之后服务端又发送了Cookie给浏览器：name:tom；那么浏览器只会留下新的Cookie，也就是：name:tom；

注意：如果key不一样的话则不会覆盖，因为一个Cookie可以由很多key-values组成

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1.5 浏览器查看Cookie

Window可以通过F12打开开发者选项，选择Network选项。Mac通过Command+alt+i

在已经开启的页面使用开发者选项可以看不到内容，我们再刷新一下页面就可以了。

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2、在Django中操作Cookie

Django就是我们的服务端，浏览器向它发送请求我们可以返回一个Cookie。

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2.1 设置Cookie

我们可以给基于HttpResponse类返回数据到浏览器的方法设置Cookie，如：render、redirect、JsonResponse、HttpResponse等

response = HttpResponse(..)
data = render(..)

response.set_cookie(key,value)
data.set_cookie(key,value)
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set_cookie可以设置的参数：

• key：键
• value：值
• max_age=None, 超时时间 cookie需要延续的时间（以秒为单位）如果参数是\ None`` ，这个- - cookie会延续到浏览器关闭为止
• expires=None, 超时时间(IE requires expires, so set it if hasn’t been already.)
• path=’/‘, Cookie生效的路径，/ 表示根路径，特殊的：根路径的cookie可以被任何url的页面访问，浏览器只会把cookie回传给带有该路径的页面，这样可以避免将cookie传给站点中的其他的应用。
• domain 针对哪个域名有效。默认是针对主域名下都有效，如果只要针对某个子域名才有效，那么可以设置这个属性.
• secure=False, 浏览器将通过HTTPS来回传cookie
• httponly=False 只能http协议传输，无法被JavaScript获取（不是绝对，底层抓包可以获取到也可以被覆盖）

set_signed_cookie：可以对Cookie的value值进行加盐

def index(request):
    response = HttpResponse('Hello World')
    response.set_cookie('name','jack')
    response.set_signed_cookie('sex','man',salt='加盐')

    return response
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页面效果：

signed_cookie 只是加了签名的 cookie, 而不是被加密的 cookie，在客户端还是可以看到没有加密的value的

注解作用：

单纯的记录 uid 或者用户名在 cookie 中很容易被篡改(也是不建议将用户敏感信息记录在cookie中的原因), 万一攻击者把uid=1换成uid=2岂不是可以访问 uid=2用户的资源了吗? 而如果换成uid=2:1fPjh2:iQGDDYNcgSYkIFqa2ixqakj6-gI那么服务端不仅检验uid, 还检验uid=2后面的签名字段, 即是调用HttpRequest.get_signed_cookie(key=key, salt=salt), 这样即使用户把 cookie 中的 value 换成 uid=2, 但是没有签名, 服务端照样拒绝访问资源.

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2.2 查询浏览器携带的Cookie

当我们响应给客户端Cookie保存以后，下次客户端访问我们的服务端就会携带这个Cookie来访问。

我们可以在视图接收到客户端的请求里面提取出Cookie的键值对，针对正常设置的Cookie和加盐的Cookie取值方式有所不同

def index(request):
    print(request.COOKIES['name']) # 方式一：不推荐使用此方式，如果key不存在则会抛出异常：KeyError
    print(request.COOKIES.get('name')) # 方式二：获取name键对应的value，如果key不存在则返回None
    print(request.get_signed_cookie('sex',salt='加盐')) # 获取加盐过的Cookie键值，salt必须要对上，不然报错
    return HttpResponse('Hello World!')
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2.3 删除Cookie

删除浏览器请求里携带的某个Cookie

def index(request):
    response = HttpResponse('Hello World')
    response.delete_cookie('sex')

    return response
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浏览器效果：

浏览器会在向这个服务器发送请求时携带该服务器之前响应给它的Cookie，而访问其它页面的话则不会携带。

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2.4 Cookie校验登录

通过登录之后在浏览器添加Cookie，只有携带该Cookie才能访问home页面。

视图

def login(request):
    if request.method == 'POST':
        username = request.POST.get('username')
        password = request.POST.get('password')

        obj = models.UserInfo.objects.filter(user=username, password=password).first()

        if obj:
            response = HttpResponse('login success')

            response.set_cookie('name', username,max_age=30)
            response.set_cookie('msg','True',max_age=30) # 定义过期时间

            # 它们分别都在30秒后过期，也就是浏览器只有30秒使用这个Cookie的时间，过了30秒以后再次访问将不再携带该Cookie

            return response
        else:
            return HttpResponse('账号或者密码错误')

    return render(request, 'login.html')

def home(request):
    try:
        name = request.COOKIES['name']
        msg = request.COOKIES['msg']

        if name and msg == 'True': # 判断浏览器携带的Cookie是否合格
            return render(request,'home.html')

        return redirect('/login/') # 不合格重定向到登录页面

    except : # 没有获取到指定Cookie的话，则说明Cookie过期了，重定向到登录页面
        return redirect('/login/')
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在login页面登录之后

进入home页面是在请求里头携带了服务端在浏览器登录时响应的Cookie，再次将该Cookie发送给服务端才能得到home页面的响应。

待我们30秒后再次刷新home页面时，就会被重定向到登录界面，因为Cookie过期了

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3、Session

Cookie虽然在一定程度上解决了“保持状态”的需求，但是由于Cookie本身最大支持4096字节，以及Cookie本身保存在客户端，可能被拦截或窃取，因此就需要有一种新的东西，它能支持更多的字节，并且他保存在服务器，有较高的安全性。这就是Session。

问题来了，基于HTTP协议的无状态特征，服务器根本就不知道访问者是“谁”。那么上述的Cookie就起到桥接的作用。

我们可以给每个客户端的Cookie分配一个唯一的id，这样用户在访问时，通过Cookie，服务器就知道来的人是“谁”。然后我们再根据不同的Cookie的id，在服务器上保存一段时间的私密资料，如“账号密码”等等。

总结而言：Cookie弥补了HTTP无状态的不足，让服务器知道来的人是“谁”；但是Cookie以文本的形式保存在本地，自身安全性较差；所以我们就通过Cookie识别不同的用户，对应的在Session里保存私密的信息以及超过4096字节的文本。

另外，上述所说的Cookie和Session其实是共通性的东西，不限于语言和框架。

ps：我们在第一次执行：python3 manage.py migrate命令后，会自动生成一些Django默认的表，其中包含我们即将要使用到的django_session表。

简略的Session请求过程

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1、Session设置

Session的配置方法与Cookie类似，不过Session针对的是请求配置，然后再响应给浏览器

# 设置Session
request.session['name'] = 'jack'
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设置Session会触发3个步骤：

• 生成一个随机字符串（如果该字符串已经存在，则对该字符串对应的Session进行更新）
• 把随机字符串放到Cookie中，等同于：obj.set_cookie(‘sessionid’,随机字符串)
• 把设置Session对应的key 与 value存放到django_session表中

def index(request):
    request.session['name'] = 'jack'
    return HttpResponse('Hello')
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浏览器打开页面

此时我们检查数据库内是否新增了一个django_session表，而表的session_key字段则是与页面看到的一模一样，而Session_data可以看成一个加密的字典，里面存有我们给这个session_key标识设置的值：{'name':'jack'}

当我们再次使用浏览器访问这个服务端，携带的请求就是session_key，也就是第一次访问服务端时获取的一个标识。

再次给这个Session设置值的话，就是根据浏览器发送过来的标识，如果不是第一次，则对sessing_data字段进行更新。

注意：想必上面也观察到了，服务端响应的标识是根据sessionid作为key，生成的随机字符串作为value保存在Cookie内，而如果关闭浏览器之后，这个标识则会失效，下一次再打开浏览器则又会生成一个新的随机字符串，在数据库内新增。

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2、查看、更新Session值

根据浏览器携带的session_key标识，查找数据库内是否存有。如果有将其sessing_data字典内的数据取出。

def index(request):
    print(request.session['name']) # 方式一：如果字段不存在则报错
    print(request.session.get('name')) # 方式二：如果字段不存在则返回None
    return HttpResponse('Hello')

# 打印结果：jack、jack
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当我们给一个已经存在数据库内的Session_key设置Session_data的话，则是新增。

def index(request):
    request.session['password'] = 123 # 这里就根据对应的key直接存入数据库内了
    print(request.session.get('name')) # 打印结果：jack
    print(request.session.get('password')) # 打印结果：123
    return HttpResponse('Hello') # 将请求处理过后响应给浏览器
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我们可以对比上面图片里的session_data就可以发现，已经发生变动了。

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3、删除Session值

我们可以删除django_session表内的Session_data里的某个Session值

再次注意：我们把Session_data看成一个加密的Python字典即可，里面存储的就是Session值。

def index(request):
    del request.session['password']
    print(request.session.get('name')) # 打印结果：jack
    print(request.session.get('password')) # 打印结果：None
    return HttpResponse('Hello')
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也可以删除浏览器发送的请求里携带的标签对应Sessing_key的那一整行记录。

def index(request):
    request.session.delete()
    print(request.session.get('name')) # 打印结果：None
    print(request.session.get('password')) # 打印结果：None
    return HttpResponse('Hello')
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并且数据库内对应的一行记录也被删除了

但是也存在一个问题，那就是浏览器的Cookie里面的Session_id没有被清除，也就是说下次浏览器访问服务端还是会携带一个标识。

那么我们如果即想要删除保存在数据库里面的浏览器标识，也要删除浏览器Cookie里面的标识避免下一次再次携带这个标识发送请求，使用如下方法：

def index(request):
    request.session.flush() # 清空保存在数据库的Session标识与浏览器的Session标识
    return HttpResponse('Hello')
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其实说保存了与浏览器的会话可能会更好一些。要想让服务器记得浏览器，必须它们之间有一个会话标识。Session会生成一个随机字符串作为会话标识，第一次浏览器访问服务端会得到这个标识，然后服务端会将这个标识保存在数据库内。下次浏览器凭借这个标识就可以让服务端想起它，并让服务端帮它存储一些数据。

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4、Session的其它方法

# 所有 键、值、键值对
request.session.keys()
request.session.values()
request.session.items()
request.session.iterkeys()
request.session.itervalues()
request.session.iteritems()

# 会话session的key(随机字符串)
request.session.session_key

# 将所有Session失效日期小于当前日期的数据删除
request.session.clear_expired()

# 检查会话session的key在数据库中是否存在
request.session.exists("session_key")

# 删除当前会话的所有Session数据(只删数据库)
request.session.delete()
　　
# 删除当前的会话数据并删除会话的Cookie（数据库和cookie都删）。
request.session.flush() 
    这用于确保前面的会话数据不可以再次被用户的浏览器访问

# 设置会话Session和Cookie的超时时间
request.session.set_expiry(value)
    * 如果value是个整数，session会在些秒数后失效。
    * 如果value是个datatime或timedelta，session就会在这个时间后失效。
    * 如果value是0,用户关闭浏览器session就会失效。
    * 如果value是None,session会依赖全局session失效策略。
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5、Session的其它配置

在settings.py文件里面可以配置的内容

1. 数据库Session
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.db'   # 引擎（默认）

2. 缓存Session
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cache'  # 引擎
SESSION_CACHE_ALIAS = 'default'                            # 使用的缓存别名（默认内存缓存，也可以是memcache），此处别名依赖缓存的设置

3. 文件Session
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.file'    # 引擎
SESSION_FILE_PATH = None                                    # 缓存文件路径，如果为None，则使用tempfile模块获取一个临时地址tempfile.gettempdir() 

4. 缓存+数据库
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cached_db'        # 引擎

5. 加密Cookie Session
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.signed_cookies'   # 引擎

其他公用设置项：
SESSION_COOKIE_NAME ＝ "sessionid"                       # Session的cookie保存在浏览器上时的key，即：sessionid＝随机字符串（默认）
SESSION_COOKIE_PATH ＝ "/"                               # Session的cookie保存的路径（默认）
SESSION_COOKIE_DOMAIN = None                             # Session的cookie保存的域名（默认）
SESSION_COOKIE_SECURE = False                            # 是否Https传输cookie（默认）
SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True                           # 是否Session的cookie只支持http传输（默认）
SESSION_COOKIE_AGE = 60 * 60 * 24 * 7 * 2                             # Session的cookie失效日期（2周）（默认）
SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False                  # 是否关闭浏览器使得Session过期（默认）
SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False                       # 是否每次请求都保存Session，默认修改之后才保存（默认）
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6、Session校验登录

这里我们基于CBV来实现这一功能，并且使用到登录认证装饰器判断用户是否存在某个Session值，如果不存在则跳转到登录界面。

urls.py路由配置

urlpatterns = [
    path('login/', views.Login.as_view()),
    path('home/', views.Home.as_view()),
    path('order/', views.Order.as_view()),
    # path('index/', views.index)
]
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views.py视图

from django.views import View
from django.utils.decorators import method_decorator # 推荐使用作为语法糖

# 基于Session值校验的登录认证装饰器
def auth_login(func):
    def decorate(request,*args,**kwargs):
        if request.session.get('is_login'): # 判断请求内是否有这个Session值
            return func(request,*args,**kwargs)
        return redirect('/login/')
    return decorate

# 登录的类视图
class Login(View):
    def get(self,request):
        return render(request, 'login.html')

    def post(self,request):
        username = request.POST.get('username')
        password = request.POST.get('password')

        if username == 'root' and password == 'root':  # 判断账号密码是否正确
            request.session['is_login'] = True
            return HttpResponse('登录成功！')
        else:
            return HttpResponse('账号或者密码错误')

@method_decorator(auth_login,name='get') # 表示装饰器只应用于Home类下面的get方法
class Home(View):
    def get(self,request):
        return render(request,'home.html')

class Order(View):
    # @auth_login 这种方式：装饰器需要接收定义形参接收self

    @method_decorator(auth_login) # 装饰器不需要定义形参接收self参数，该方法默认传递。
    def get(self,request):
        return render(request,'order.html')
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第一次访问order页面：因为没有检测到登录状态被重定向到了登录页面，

第二次访问的是Home页面：在Cookie内检测到了Session标识，拿到django_session表匹配找到了登录标识，访问成功。

总结：

Session是服务端保存与某个客户端的会话状态。比如：现在用的是Google访问的服务端，然后服务端与我们的Google浏览器保存了会话。那么此时再用Safari浏览器访问的话，又是一次全新的会话保存在服务端。

所以：服务端是与访问它的客户端建立会话保持。返回的是一个随机字符串保存在客户端的Cookie内，下次访问服务端则会携带这个随机字符串

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