一、session机制
1.1 session的作用
由于http协议是一个无状态的协议,但网站基本上有登录使用的功能,这要求有状态管理,而session机制实现的就是这个功能
session基于cookie实现, 保存在服务端的键值对(形式:
{随机字符串:'xxxxxx'}
), 同时在浏览器中的cookie中也对应一相同的随机字符串,用来再次请求的时候验证
1.2 实现的原理
用户第一次请求后,将产生的状态信息保存在session中,可以把session当做一个容器,保存了正在使用的所有用户的状态信息,这段状态信息分配一个唯一的标识符用来标识用户的身份,将其保存在响应对象的cookie中
当第二次请求时,解析cookie中的标识符,拿到标识符后去session找到对应的用户的信息
二、使用案例
2.1 配置SECRET_KEY
flask的session是通过加密之后放到cookie中,有加密就有密钥用于解密,所以只要用到了flask的session模块就一定要配置"SECRET_KEY"这个全局宏
一般设置为24位的字符,配置方法一般有两种
2.1.1 配置方法一
- 新建一个config.py的文件配置secret_key
config.py
SECRET_KEY ='XXXXXXXXX'
- 在主运行文件里面添加config文件里面的内容
main.py
#encoding: utf-8from flask import Flask,session
import config
app = Flask(__name__)
2.1.2 配置方法二
直接在主运行文件里面配置。配置config的时候也是和操作字典是一样的
main.py
encoding: utf-8from flask import Flask,session
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY']='XXXXX' 或者随机数(os.urandom(24))
# 或者
app.secret_key ='why would I tell you my secret key?'# key值可以使用随机数,或者自定义
2.2 操作session
2.2.1 设置session
from flask import Flask,session
import os
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY']= os.urandom(24)# 设置[email protected]('/')defset():
session['username']='liefyuan'# 设置“字典”键值对(正式开发时候,值需要session.get('user')获取)return'success'if __name__ =='__main__':
app.run()
2.2.2 读取session
因为session就像字典一样所以,操作它的时候有两种方法:
result = session['key']
:如果内容不存在,将会报异常result = session.get('key')
:如果内容不存在,将返回None(推荐)
from flask import Flask,session
import os
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY']= os.urandom(24)# 读取[email protected]('/get')defget():# session['username']# session.get('username')return session.get('username')if __name__ =='__main__':
app.run()
2.2.3 删除session
#encoding: utf-8from flask import Flask,session
import os
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY']= os.urandom(24)# 删除[email protected]('/delete/')defdelete():print session.get('username')
session.pop('username',None) 或者 session['username']=Falseprint session.get('username')return'success'if __name__ =='__main__':
app.run()
2.2.4 清除session中所有数据
#encoding: utf-8from flask import Flask,session
import os
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY']= os.urandom(24)# 清除session中所有数据@app.route('/clear')defclear():print session.get('username')# 清除session中所有数据
session.clear
print session.get('username')return'success'if __name__ =='__main__':
app.run()
三、session源码分析
依据上述session的原理,分析一下flask框架的session机制实现的过程
Flask对象使用open_session方法和save_session方法打开和保存会话信息,请求在创建请求上下文后会调用open_session方法获取用户的信息,在执行完处理逻辑后会调用save_session方法保存用户的信息
open_session和save_session
defopen_session(self, request):# 调用了app的session_interface对象的方法return self.session_interface.open_session(self, request)defsave_session(self, session, response):return self.session_interface.save_session(self, session, response)
app对象默认的
session_interface = SecureCookieSessionInterface()
,
SecureCookieSessionInterface
重写
SessionInterface
对象的
open_session
方法和
save_session
方法
classSecureCookieSessionInterface(SessionInterface):passdefopen_session(self, app, request):# 检测是否设置了secret_key参数,返回一个签名对象
s = self.get_signing_serializer(app)if s isNone:returnNone# 去cookie中获取session信息
val = request.cookies.get(app.session_cookie_name)# 如果是第一次请求,返回一个空的SecureCookieSession对象,会被交给请求上下文的session属性管理ifnot val:return self.session_class()# 获取session的失效时间
max_age = total_seconds(app.permanent_session_lifetime)try:# 对session信息进行解码得到用户信息
data = s.loads(val, max_age=max_age)# 返回有用户信息的session对象return self.session_class(data)except BadSignature:return self.session_class()defsave_session(self, app, session, response):# 获取cookie设置的域
domain = self.get_cookie_domain(app)# 获取cookie设置的路径
path = self.get_cookie_path(app)...# 检测SESSION_REFRESH_EACH_REQUEST参数配置ifnot self.should_set_cookie(app, session):return# 返回SESSION_COOKIE_HTTPONLY参数配置
httponly = self.get_cookie_httponly(app)# 返回SESSION_COOKIE_SECURE参数配置
secure = self.get_cookie_secure(app)# 返回失效的时间点
expires = self.get_expiration_time(app, session)#将用户的数据加密
val = self.get_signing_serializer(app).dumps(dict(session))# 设置cookie
response.set_cookie(app.session_cookie_name, val,
expires=expires, httponly=httponly,
domain=domain, path=path, secure=secure)
请求上下文RequestContext的session属性是一个SecureCookieSession对象,可以将其看做一个字典
四、自定义session存储
通过分析flask的session实现机制,一般认为将session信息放在cookie中不够保险,那么可以实现session机制,思路是创建一个类继承SessionInterface,然后重写open_session方法和save_session方法,再替换app的session_interface属性即可
4.1 设置必要的配置参数
# 配置session存放的路径
MY_SESSION_PATH ='\session.json''SESSION_TYPE'='file'# 配置默认的seesion的配置参数
SECRET_KEY ='123'
SESSION_USE_SIGNER =True# session的有效期,单位:秒
PERMANENT_SESSION_LIFETIME =7200
4.2 创建SessionInterface的子类
from flask.sessions import*try:import cPickle as pickle
except ImportError:import pickle
import json
from uuid import uuid4
import time
# 我们需要自定义一个Session对象用来存储用户的信息,它使用一个唯一的id标识,模仿SecureCookieSession的实现方法classSecureFileSession(CallbackDict, SessionMixin):def__init__(self, initial=None, sid=None, permanent=None):defon_update(self):
self.modified =True
CallbackDict.__init__(self, initial, on_update)
self.sid = sid # session的标识if permanent:
self.permanent = permanent # 失效时间
self.modified =False# 我们使用uuid作为签名,省略校验过程classNewSessionInterface(SessionInterface):def_generate_sid(self):returnstr(uuid4())classJsonFileSessionInterface(NewSessionInterface):# 用来序列化的包
serializer = pickle
session_class = SecureFileSession
def__init__(self, app=None):
self.app = app
if app isnotNone:
self.init_app(app)definit_app(self, app):"""
替换app的session_interface属性
:param app:
:return:
"""
app.session_interface = self._get_interface(app)def_get_interface(self, app):"""
加载配置参数返回本身,必须配置'SESSION_TYPE'和'MY_SESSION_PATH'参数,否则使用默认的session
:param app:
:return:
"""
config = app.config.copy()if config['SESSION_TYPE']=='file':ifnot config['MY_SESSION_PATH']:return SecureCookieSessionInterface()
self.path = app.static_folder + config['MY_SESSION_PATH']# session文件路径
self.permanent = total_seconds(app.permanent_session_lifetime)# 失效时间return self
return SecureCookieSessionInterface()defopen_session(self, app, request):"""
从文件中获取session数据
:param app:
:param request:
:return:
"""# 获取session签名
sid = request.cookies.get(app.session_cookie_name)
permanent =int(time.time())+ self.permanent
# 如果没有说明是第一次访问,返回空session对象ifnot sid:# 获取一个uuid
sid = self._generate_sid()return self.session_class(sid=sid, permanent=permanent)withopen(self.path,'r', encoding='utf-8')as f:
v = f.read()# 如果session为空,返回空session对象ifnot v:return self.session_class(sid=sid, permanent=permanent)try:
val = json.loads(v)except ValueError as e:print('配置参数错误:{}'.format(e))return self.session_class(sid=sid, permanent=permanent)else:
self.val = val
# 通过sid获取信息
data = val.get(sid)ifnot data:return self.session_class(sid=sid, permanent=permanent)# 判断以前的信息是否超时if permanent -int(data['permanent'])> self.permanent:return self.session_class(sid=sid, permanent=permanent)return self.session_class(data, sid=sid)defsave_session(self, app, session, response):"""
保存session信息
:param app:
:param session:
:param response:
:return:
"""# 前面借鉴flask默认的实现方式
domain = self.get_cookie_domain(app)
path = self.get_cookie_path(app)ifnot session:if session.modified:
response.delete_cookie(app.session_cookie_name,
domain=domain, path=path)returnifnot self.should_set_cookie(app, session):return
httponly = self.get_cookie_httponly(app)
secure = self.get_cookie_secure(app)
expires = self.get_expiration_time(app, session)# 将session信息保存在文件中
session.update({'permanent':int(time.time())+ self.permanent})ifhasattr(self,'val')andisinstance(self.val,dict):
self.val.update({session.sid:dict(session)})else:
self.val ={session.sid:dict(session)}withopen(self.path,'w', encoding='utf-8')as f:
result = json.dumps(self.val)
f.write(result)
response.set_cookie(app.session_cookie_name, session.sid,
expires=expires, httponly=httponly,
domain=domain, path=path, secure=secure)
4.3 初始化替换app的session_interface
app = Flask(__name__,template_folder='static/html')
app.config.update({'SECRET_KEY':'123','SESSION_USE_SIGNER':True,'SESSION_TYPE':'file','MY_SESSION_PATH':'\session.json'})from session_file import JsonFileSessionInterface
se = JsonFileSessionInterface(app=app)if __name__ =='__main__':
app.run(host='127.0.0.1', port=80, debug=True)
经过上面的三步,可以将自己实现的session对象运用到flask项目中,采用的是文件存储session,实际项目中有redis、memcached、mysql等都可以存储session,将它们整合起来,于是flask_session插件就应运而生
五、flask_session扩展
flask_session插件就是官方推荐的session实现插件,整合了redis、memcached、mysql、file、mongodb等多种第三方存储session信息,实现原理就是上面自定义session所做的工作
5.1 安装
pip install Flask-Session
5.2 配置参数详解
flask_session初始化后,从app的配置中读取参数,比较重要的有:
设置session保存的位置,可以有多种配置,
SESSION_TYPE = ‘null’ : 采用flask默认的保存在cookie中;
SESSION_TYPE = ‘redis’ : 保存在redis中
SESSION_TYPE = ‘memcached’ : 保存在memcache
SESSION_TYPE ='filesystem': 保存在文件
SESSION_TYPE ='mongodb': 保存在MongoDB
SESSION_TYPE ='sqlalchemy': 保存在关系型数据库
SESSION_KEY_PREFIX ='session:':session存储时的键的前缀
SESSION_USE_SIGNER:是否为cookie设置签名来保护数据不被更改,默认是False;如果设置True,那么必须设置flask的secret_key参数;
SESSION_PERMANENT:是否使用永久会话,默认True,但是如果设置了PERMANENT_SESSION_LIFETIME,则这个失效;
SESSION_REDIS:
如果SESSION_TYPE = ‘redis’,那么设置该参数连接哪个redis,其是一个连接对象;如果不设置的话,默认连接127.0.0.1:6379/0for example:
SESSION_REDIS = redis.StrictRedis(host="127.0.0.1", port=6390, db=4)
5.3 常用的flask_session的配置
# 指明对session数据进行保护
SECRET_KEY ='123'
SESSION_USE_SIGNER =True# 指明保存到redis中
SESSION_TYPE ="redis"
SESSION_REDIS = redis.StrictRedis(host="127.0.0.1", port=6390, db=4)# session的有效期,单位:秒
PERMANENT_SESSION_LIFETIME =7200
5.4 flask_session的使用流程
# extensions.py# 创建一个session对象from flask_session import Session
# 创建一个Session的实例
session = Session()# 在app初始化时初始化session对象,即加载配置# __init__.pyfrom flask import Flask
app = Flask(__name__)
session.init_app(app=app)# task.pyfrom Flask import session
@app.route('/test', methods=['POST'])deftest():
session.get('user',None)return""
5.5 设置session的过期时间栗子
- 引入包 from datetime import timedelta
- 配置有效期限 app.config[‘PERMANENT_SESSION_LIFETIME’] = timedelta(days=7) # 配置7天有效
- 设置 session.permanent = True
#encoding: utf-8from flask import Flask,session
from datetime import timedelta
import os
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY']= os.urandom(24)
app.config['PERMANENT_SESSION_LIFETIME']= timedelta(days=7)# 配置7天有效 # 设置[email protected]('/')defset():
session['username']='liefyuan'
session.permanent =Truereturn'success'
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