Django-DRF框架中认证与权限

2024-01-21 19:12:58

DRF框架中常用的组件
1. 认证Authentication
2. 权限Permissions
3. 限流Throttling
- 可选限流类
- 使用
- 实例
4. 过滤Filtering
5. 排序
6. 分页Pagination
- 可选分页器
7. 异常处理 Exceptions
- REST framework定义的异常
8. 自动生成接口文档

DRF框架中常用的组件

为了方便接下来的学习，我们创建一个新的子应用 opt

python manage.py startapp opt

因为接下来的功能中需要使用到登陆功能，所以我们使用django内置admin站点并创建一个管理员.

python manage.py createsuperuser

创建管理员以后，访问admin站点，先修改站点的语言配置

settings.py

LANGUAGE_CODE = 'zh-hans'

TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'

访问admin 站点效果：

1. 认证Authentication

可以在配置文件中配置全局默认的认证方案

/home/moluo/.virtualenvs/drfdemo/lib/python3.6/site-packages/rest_framework/settings.py

# 可以在项目的主应用的settings.py配置文件中加入以下配置覆盖全局默认的配置方案。
REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': (
        'rest_framework.authentication.SessionAuthentication',  # session认证
        'rest_framework.authentication.BasicAuthentication',    # 基本认证
    )
}

也可以在每个视图中通过设置authentication_classess类属性来设置

from rest_framework.authentication import SessionAuthentication, BasicAuthentication
from rest_framework.views import APIView

class ExampleView(APIView):
    # 类属性
    authentication_classes = [SessionAuthentication, BasicAuthentication]
    def get(self,request):
        pass

认证失败会有两种可能的返回值，这个需要我们配合权限组件来使用：

401 Unauthorized 未认证
403 Permission Denied 权限被禁止

2. 权限Permissions

权限控制可以限制用户对于视图的访问和对于具体数据对象的访问。

在执行视图的as_view()方法的dispatch()方法前，会先进行视图访问权限的判断
在通过get_object()获取具体模型对象时，会进行模型对象访问权限的判断

提供的权限

AllowAny 允许所有用户
IsAuthenticated 仅通过登录认证的用户
IsAdminUser 仅管理员用户
IsAuthenticatedOrReadOnly 已经登陆认证的用户可以对数据进行增删改操作，没有登陆认证的只能查看数据。

配置使用

可以在配置文件中全局设置默认的权限管理类，如

REST_FRAMEWORK = {
    ....
    
    'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': (
        'rest_framework.permissions.IsAuthenticated',
    )
}

如果未指明，则采用如下默认配置

'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': (
   'rest_framework.permissions.AllowAny',
)

也可以在具体的视图中通过permission_classes属性来设置，如

from rest_framework.permissions import IsAuthenticated
from rest_framework.views import APIView

class ExampleView(APIView):
    permission_classes = (IsAuthenticated,)
    ...

举例

from rest_framework.authentication import SessionAuthentication
from rest_framework.permissions import IsAuthenticated
from rest_framework.generics import RetrieveAPIView

class StudentAPIView(RetrieveAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentSerializer
    authentication_classes = [SessionAuthentication]
    permission_classes = [IsAuthenticated]

自定义权限

如需自定义权限，需继承rest_framework.permissions.BasePermission父类，并实现以下两个任何一个方法或全部

.has_permission(self, request, view)

是否可以访问视图， view表示当前视图对象
.has_object_permission(self, request, view, obj)

是否可以访问数据对象， view表示当前视图， obj为模型数据对象

例如：

在当前子应用下，创建一个权限文件permissions.py中声明自定义权限类:

from rest_framework.permissions import BasePermission

class IsXiaoMingPermission(BasePermission):
    def has_permission(self, request, view):
        if request.user and request.user.username == "xiaoming":
            return True

from .permissions import IsXiaoMingPermission
class StudentViewSet(ModelViewSet):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentSerializer
    permission_classes = [IsXiaoMingPermission]

3. 限流Throttling

可以对接口访问的频次进行限制，以减轻服务器压力，或者实现特定的业务。

一般用于付费购买次数,投票等场景使用.

可选限流类

1） AnonRateThrottle

限制所有匿名未认证用户，使用IP区分用户。

使用DEFAULT_THROTTLE_RATES['anon'] 来设置频次

2）UserRateThrottle

限制认证用户，使用User id 来区分。

使用DEFAULT_THROTTLE_RATES['user'] 来设置频次

3）ScopedRateThrottle

限制用户对于每个视图的访问频次，使用ip或user id。

例如：

class ContactListView(APIView):
    throttle_scope = 'contacts'
    ...

class ContactDetailView(APIView):
    throttle_scope = 'contacts'
    ...

class UploadView(APIView):
    throttle_scope = 'uploads'
    ...
REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_THROTTLE_CLASSES': (
        'rest_framework.throttling.ScopedRateThrottle',
    ),
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {
        'contacts': '1000/day',
        'uploads': '20/day'
    }
}

使用

可以在配置文件中，使用DEFAULT_THROTTLE_CLASSES 和 DEFAULT_THROTTLE_RATES进行全局配置，

REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_THROTTLE_CLASSES': ( # 启用的限制类
        'rest_framework.throttling.AnonRateThrottle',
        'rest_framework.throttling.UserRateThrottle'
    ),
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {   # 限制频率
        'anon': '100/day',
        'user': '1000/day'
    }
}

DEFAULT_THROTTLE_RATES 可以使用 second, minute, hour 或day来指明周期。

也可以在具体视图中通过throttle_classess属性来配置，如

from rest_framework.throttling import UserRateThrottle
from rest_framework.views import APIView

class ExampleView(APIView):
    throttle_classes = (UserRateThrottle,)
    ...

实例

全局配置中设置访问频率，settings.py代码：

REST_FRAMEWORK = {
    # 权限[全局配置，会被局部配置覆盖]
    # 'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': (
    #     'rest_framework.permissions.IsAuthenticated',
    # ),

    # 限流
    # 'DEFAULT_THROTTLE_CLASSES': (  # 全局启用的限制类
    #     'rest_framework.throttling.AnonRateThrottle', # 匿名用户,游客
    #     'rest_framework.throttling.UserRateThrottle'  # 登录用户
    # ),
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {  # 限制频率
        'anon': '3/minute',
        'user': '10/minute',
        'access': '5/minute', # 这个是自定义限流的频率配置
    }
}

视图代码：

from students.models import Student
from students.serializers import StudentModelSerializer
from rest_framework.viewsets import ModelViewSet
from rest_framework.permissions import AllowAny,IsAuthenticated,IsAuthenticatedOrReadOnly,IsAdminUser
from .permission import ISMingGe
from rest_framework.throttling import UserRateThrottle,AnonRateThrottle,ScopedRateThrottle
class Students8APIView(ModelViewSet):
    serializer_class = StudentModelSerializer
    queryset = Student.objects.all()
    # 权限配置
    permission_classes = [AllowAny]
    # 限流配置
    # throttle_classes = [AnonRateThrottle,UserRateThrottle]
    # 自定义限流配置
    throttle_classes = [ScopedRateThrottle]
    throttle_scope = 'access'

4. 过滤Filtering

对于列表数据可能需要根据字段进行过滤，我们可以通过添加django-fitlter扩展来增强支持。

pip install django-filter

在配置文件中增加过滤后端的设置：

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'django_filters',  # 需要注册应用，
]

REST_FRAMEWORK = {
    ...
    # 全局配置，也可以使用局部配置
    'DEFAULT_FILTER_BACKENDS': ('django_filters.rest_framework.DjangoFilterBackend',)
}

在视图类中添加类属性filter_fields，指定可以过滤的字段

class StudentListView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentSerializer
    filter_fields = ('age', 'sex')

# 127.0.0.1:8000/opt/students/?sex=true  #单个过滤条件
# http://127.0.0.1:8000/opt/students/?sex=false&age=27 # 多个并列的过滤条件

5. 排序

对于列表数据，REST framework提供了OrderingFilter过滤器来帮助我们快速指明数据按照指定字段进行排序。

使用方法：

在类视图中设置filter_backends，使用rest_framework.filters.OrderingFilter过滤器，REST framework会在请求的查询字符串参数中检查是否包含了ordering参数，如果包含了ordering参数，则按照ordering参数指明的排序字段对数据集进行排序。

前端可以传递的ordering参数的可选字段值需要在ordering_fields中指明。

示例：

class StudentListView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentModelSerializer
    filter_backends = [OrderingFilter]
    ordering_fields = ('id', 'age')

# 127.0.0.1:8000/books/?ordering=-age
# -id 表示针对id字段进行倒序排序
# id  表示针对id字段进行升序排序

如果需要在过滤以后再次进行排序，则需要两者同步。要么一起写在全局配置中，要么一起写在视图类中。

from rest_framework.generics import ListAPIView
from students.models import Student
from .serializers import StudentModelSerializer
from django_filters.rest_framework import DjangoFilterBackend
class Student3ListView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentModelSerializer
    filter_fields = ('age', 'sex')
    # 因为排序配置和过滤配置使用同一个类属性，所以当视图中需要使用排序和过滤时，
    # 要么大家一起在视图类中局部配置，要么大家一起在全局中配置，否则会出现过滤组件使用无效的情况
    # filter_backends = [DjangoFilterBackend,OrderingFilter]
    ordering_fields = ('id', 'age')

配置文件：

    # 过滤组件[全局引入]
    # 'DEFAULT_FILTER_BACKENDS': ('django_filters.rest_framework.DjangoFilterBackend','rest_framework.filters.OrderingFilter')

6. 分页Pagination

REST framework提供了分页的支持。

我们可以在配置文件中设置全局的分页方式，如：

REST_FRAMEWORK = {
    'DEFAULT_PAGINATION_CLASS':  'rest_framework.pagination.PageNumberPagination',
    'PAGE_SIZE': 100  # 每页数目
}

如果在配置settings.py文件中， 设置了全局分页，那么在drf中凡是调用了ListModelMixin的list()，都会自动分页。如果项目中出现大量需要分页的数据，只有少数部分的分页，则可以在少部分的视图类中关闭分页功能。
class 视图类(ListAPIView):
	pagination_class = None

也可通过自定义Pagination类，来为视图添加不同分页行为。在视图中通过pagination_clas属性来指明。

class LargeResultsSetPagination(PageNumberPagination):
    page_size = 1000
    page_size_query_param = 'page_size'
    max_page_size = 10000
class BookDetailView(RetrieveAPIView):
    queryset = BookInfo.objects.all()
    serializer_class = BookInfoSerializer
    pagination_class = LargeResultsSetPagination

可选分页器

1） PageNumberPagination

前端访问网址形式：

GET  http://127.0.0.1:8000/students/?page=4

可以在子类中定义的属性：

page_size 每页数目
page_query_param 前端发送的页数关键字名，默认为"page"
page_size_query_param 前端发送的每页数目关键字名，默认为None
max_page_size 前端最多能设置的每页数量

# 声明分页的配置类
from rest_framework.pagination import PageNumberPagination
class StandardPageNumberPagination(PageNumberPagination):
    # 默认每一页显示的数据量
    page_size = 2
    # 允许客户端通过get参数来控制每一页的数据量
    page_size_query_param = "size"
    max_page_size = 10
    # 自定义页码的参数名
    page_query_param = "p"

class StudentAPIView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentModelSerializer
    pagination_class = StandardPageNumberPagination

# 127.0.0.1/four/students/?p=1&size=5

2）LimitOffsetPagination

前端访问网址形式：

GET http://127.0.0.1/four/students/?limit=100&offset=100

可以在子类中定义的属性：

default_limit 默认限制，默认值与PAGE_SIZE设置一直
limit_query_param limit参数名，默认'limit'
offset_query_param offset参数名，默认'offset'
max_limit 最大limit限制，默认None

from rest_framework.pagination import LimitOffsetPagination
class StandardLimitOffsetPagination(LimitOffsetPagination):
    # 默认每一页查询的数据量,类似上面的page_size
    default_limit = 2
    limit_query_param = "size"
    offset_query_param = "start"

class StudentAPIView(ListAPIView):
    queryset = Student.objects.all()
    serializer_class = StudentModelSerializer
    # 调用页码分页类
    # pagination_class = StandardPageNumberPagination
    # 调用查询偏移分页类
    pagination_class = StandardLimitOffsetPagination

7. 异常处理 Exceptions

REST framework提供了自定义异常处理，我们可以自定义的方式来编写异常处理函数。例如我们想在要创建一个自定义异常函数，

这个函数，我们保存到当前主应用中[注意在实际工作中，我们可以设置一个单独的独立的公共目录来保存这种公共的函数/工具/类库]。

drfdemo/exceptions.py，代码；

from rest_framework.views import exception_handler as drf_exception_handler
from django.db import DatabaseError
from rest_framework.response import Response
from rest_framework import status
def custom_exception_handler(exc, context):
    """
    自定义异常处理函数
    :param exc: 异常对象，本次发生的异常对象
    :param context: 字典，异常出现时的执行上下文环境
    :return:
    """
    # 先让drf进行异常判断
    response = drf_exception_handler(exc, context)

    # 判断response对象是否为None
    if response is None:
        """出现drf不能处理的异常"""
        if isinstance(exc, DatabaseError):
            view = context.get("view")
            print('数据库报错，[%s]: %s' % (view, exc))
            return Response({"detail":"服务器内部错误!"}, status=status.HTTP_507_INSUFFICIENT_STORAGE)

        if isinstance(exc, ZeroDivisionError):
            view = context.get("view")
            print("0不能作为除数! [%s]: %s" % (view, exc) )
            return Response({"detail":"服务器内部错误!"}, status=status.HTTP_500_INTERNAL_SERVER_ERROR)

    return response

在主应用的配置文件settings.py中声明自定义的异常处理

REST_FRAMEWORK = {
    # 异常处理
    'EXCEPTION_HANDLER': 'drfdemo.exceptions.custom_exception_handler',
}

如果未声明，会采用默认的方式，如下

rest_frame/settings.py

REST_FRAMEWORK = {
    'EXCEPTION_HANDLER': 'rest_framework.views.exception_handler'
}

REST framework定义的异常

APIException drf中所有异常的父类
ParseError 解析错误
AuthenticationFailed 认证失败
NotAuthenticated 尚未认证
PermissionDenied 权限受限
NotFound 未找到
MethodNotAllowed 请求方式不支持
NotAcceptable 要获取的数据格式不支持
Throttled 超过限流次数
ValidationError 校验失败

也就是说，很多的没有在上面列出来的异常，就需要我们在自定义异常中自己处理了。

8. 自动生成接口文档

官方文档：http://core-api.github.io/python-client/

REST framework可以自动帮助我们生成接口文档。

接口文档以网页的方式呈现。

自动接口文档能生成的是继承自APIView及其子类的视图。

8.1. 安装依赖

REST framewrok生成接口文档需要coreapi库的支持。

pip install coreapi

8.2. 设置接口文档访问路径

在settings.py中配置接口文档。

REST_FRAMEWORK = {
    # 。。。 其他选项
    # 接口文档
    'DEFAULT_SCHEMA_CLASS': 'rest_framework.schemas.AutoSchema',
}

在总路由中添加接口文档路径。

文档路由对应的视图配置为rest_framework.documentation.include_docs_urls，

参数title为接口文档网站的标题。

from rest_framework.documentation import include_docs_urls

urlpatterns = [
    ...
    path('docs/', include_docs_urls(title='站点页面标题'))
]

8.3. 文档描述说明的定义位置

1）单一方法的视图，可直接使用类视图的文档字符串，如

class BookListView(generics.ListAPIView):
    """
    返回所有图书信息.
    """

2）包含多个方法的视图，在类视图的文档字符串中，分开方法定义，如

class BookListCreateView(generics.ListCreateAPIView):
    """
    get:
    返回所有图书信息.

    post:
    新建图书.
    """

3）对于视图集ViewSet，仍在类视图的文档字符串中封开定义，但是应使用action名称区分，如

class BookInfoViewSet(mixins.ListModelMixin, mixins.RetrieveModelMixin, GenericViewSet):
    """
    list:
    返回图书列表数据

    retrieve:
    返回图书详情数据

    latest:
    返回最新的图书数据

    read:
    修改图书的阅读量
    """

8.4. 访问接口文档网页

浏览器访问 127.0.0.1:8000/docs/，即可看到自动生成的接口文档。

两点说明：

1）视图集ViewSet中的retrieve名称，在接口文档网站中叫做read

2）参数的Description需要在模型类或序列化器类的字段中以help_text选项定义，如：

class Student(models.Model):
    ...
    age = models.IntegerField(default=0, verbose_name='年龄', help_text='年龄')
    ...

或

class StudentSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Student
        fields = "__all__"
        extra_kwargs = {
            'age': {
                'required': True,
                'help_text': '年龄'
            }
        }

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