cookies
在Flask的框架中，自己已经封装了 cookie的respons,request 有存储就有读取及删除，那么就拿购物车来举例
在我们登陆的时候会有之前在购物车存放的物品。也就是说在一个地方为我们保存了这些数据。前提有一个是要你登陆之后才能看到自己的购物车
cookie对应的是client session对应的是server。 也就是说，要在服务器上登录你对应的账户，才能看到你自己在购物车添加的物品。但是
物品那么多，不能都存在服务器上吧，所以一般cookie都存在自己的计算机上，只是找不到而已，这里就不说了。一些简单的原理实现一下。
首先来看cookie的简单存储，读数据，删除数据怎么实现
# cookie相关的操作，依赖于make_response库,调用cookie依赖request
from flask import Flask, make_response, request
app = Flask(__name__)
app.config.from_pyfile('config.ini')
# cookie存在client里。存在自己电脑的个人当资料里
# 存cookie的方法
@app.route('/setcookie')
def set_cookie():
resp = make_response('存储cookie')
# 使用set方法，来存储 key-values 形式的数据
resp.set_cookie('productname','卫生纸')
return resp
# 获取，取到数据，调用cookie的方法
@app.route('/getcookie')
def get_cookie():
# 通过request模块的cookies属性的方法指定Key 来调用value
resp = request.cookies.get('productname')
return resp
# 删除cookie的方法
@app.route('/delcookie')
def del_cookie():
# 通过make_response对象内置的delete_cookie方法来指定key来删除vaule
resp = make_response('删除cookie')
resp.delete_cookie('productname')
return resp
if __name__ == "__main__":
app.run()
session
- session：存放在客户端的键值对
- token:存放在客户端，通过算法来校验
在使用session之前必须现在设置一下密钥
app.secret_key="asdas" #值随便
除请求对象之外，还有一个 session 对象。它允许你在不同请求间存储特定用户的信息。它是在 Cookies 的基础上实现的，并且对 Cookies 进行密钥签名要使用会话，你需要设置一个密钥。 (app.session_interface对象)
设置：session['username'] ＝ 'xxx'
# 在django中发什么三件事，
# 1 生成一个随机的字符串
# 2 往数据库存
# 3 写入cookie返回浏览器
# 在flask中他没有数据库，但session是怎样实现的？
# 生成一个密钥写入这个cookie,然后下次请求的时候，通过这个cookie解密，然后赋值给session
#我们通过app.session_interface来查看
删除：session.pop('username', None)
save_session的参数
save_session是app.session_interface中的函数，他的参数如下：
| 参数 | 作用 |
|---|---|
| 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=None | Cookie生效的域名 你可用这个参数来构造一个跨站cookie。如， domain=".example.com"所构造的cookie对下面这些站点都是可读的：www.example.com 、 www2.example.com 和an.other.sub.domain.example.com 。如果该参数设置为 None ，cookie只能由设置它的站点读取 |
| 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） |
session源码执行流程
请求第一次过来时
在flask请求上下文和应用上下文中已经知道session是一个LocalProxy()对象：
current_app = LocalProxy(_find_app)
request = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, 'request'))
session = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, 'session'))
g = LocalProxy(partial(_lookup_app_object, 'g'))
客户端的请求进来时，会调用app.wsgi_app():
def wsgi_app(self, environ, start_response):
ctx = self.request_context(environ)
error = None
try:
try:
ctx.push()
# 寻找视图函数，并执行
# 获取返回值 response
response = self.full_dispatch_request()
此时，会生成一个ctx，其本质是一个RequestContext对象：
class RequestContext(object):
def __init__(self, app, environ, request=None, session=None):
self.app = app
if request is None:
request = app.request_class(environ)
self.request = request
self.url_adapter = None
try:
self.url_adapter = app.create_url_adapter(self.request)
except HTTPException as e:
self.request.routing_exception = e
self.flashes = None
self.session = session
在RequestContext 对象中定义了session，且初值为None。
接着继续看wsgi_app函数中，ctx.push()函数：
def push(self):
app_ctx = _app_ctx_stack.top
if app_ctx is None or app_ctx.app != self.app:
app_ctx = self.app.app_context()
app_ctx.push()
self._implicit_app_ctx_stack.append(app_ctx)
else:
self._implicit_app_ctx_stack.append(None)
if hasattr(sys, 'exc_clear'):
sys.exc_clear()
# 把ctx对象加入到Local()对象中
_request_ctx_stack.push(self)
if self.session is None:
session_interface = self.app.session_interface
self.session = session_interface.open_session(
self.app, self.request
)
if self.session is None:
self.session = session_interface.make_null_session(self.app)
主要看后半部分代码。判断session是否为空，我在RequestContext 中看到session初值为空.
在 Flask 中，所有和 session 有关的调用，都是转发到 self.session_interface 的方法调用上（这样用户就能用自定义的session_interface来控制 session 的使用）。而默认的 session_inerface 有默认值：
session_interface = SecureCookieSessionInterface()
执行SecureCookieSessionInterface.open_session()来生成默认session对象：
def open_session(self, app, request):
# 获取session签名的算法
s = self.get_signing_serializer(app)
# 如果为空 直接返回None
if s is None:
return None
val = request.cookies.get(app.session_cookie_name)
# 如果val为空，即request.cookies为空
if not val:
return self.session_class()
max_age = total_seconds(app.permanent_session_lifetime)
try:
data = s.loads(val, max_age=max_age)
return self.session_class(data)
except BadSignature:
return self.session_class()
请求第一次来时，request.cookies为空，即返回self.session_class():
session_class = SecureCookieSession
看SecureCookieSession：
class SecureCookieSession(CallbackDict, SessionMixin):
modified = False
accessed = False
def __init__(self, initial=None):
def on_update(self):
self.modified = True
self.accessed = True
super(SecureCookieSession, self).__init__(initial, on_update)
def __getitem__(self, key):
self.accessed = True
return super(SecureCookieSession, self).__getitem__(key)
def get(self, key, default=None):
self.accessed = True
return super(SecureCookieSession, self).get(key, default)
def setdefault(self, key, default=None):
self.accessed = True
return super(SecureCookieSession, self).setdefault(key, default)
看其继承关系，其实就是一个特殊的字典。到此我们知道了session就是一个特殊的字典，调用SecureCookieSessionInterface类的open_session()创建，并保存在ctx中，即RequestContext对象中。但最终由session = LocalProxy(..., 'session')对象代为管理，到此，在视图函数中就可以导入session并使用了。
请求第二次进来
当请求第二次到来时，与第一次的不同就在open_session()那个val判断处，此时cookies不为空, 获取cookie的有效时长，如果cookie依然有效，通过与写入时同样的签名算法将cookie中的值解密出来并写入字典并返回中，若cookie已经失效，则仍然返回空字典。
SecureCookieSession
默认的 session 对象是 SecureCookieSession，这个类就是一个基本的字典，外加一些特殊的属性，比如 permanent（flask 插件会用到这个变量）、modified（表明实例是否被更新过，如果更新过就要重新计算并设置 cookie，因为计算过程比较贵，所以如果对象没有被修改，就直接跳过）。
怎么知道实例的数据被更新过呢？SecureCookieSession是基于 werkzeug/datastructures:CallbackDict 实现的，这个类可以指定一个函数作为 on_update 参数，每次有字典操作的时候（__setitem__、__delitem__、clear、popitem、update、pop、setdefault）会调用这个函数。
SecureCookieSession：
class SecureCookieSession(CallbackDict, SessionMixin):
modified = False
accessed = False
def __init__(self, initial=None):
def on_update(self):
self.modified = True
self.accessed = True
#将on_update()传递给CallbackDict
super(SecureCookieSession, self).__init__(initial, on_update)
def __getitem__(self, key):
self.accessed = True
return super(SecureCookieSession, self).__getitem__(key)
def get(self, key, default=None):
self.accessed = True
return super(SecureCookieSession, self).get(key, default)
def setdefault(self, key, default=None):
self.accessed = True
return super(SecureCookieSession, self).setdefault(key, default)
继承的 CallbackDict：
class CallbackDict(UpdateDictMixin, dict):
def __init__(self, initial=None, on_update=None):
dict.__init__(self, initial or ())
self.on_update = on_update
def __repr__(self):
return '<%s %s>' % (
self.__class__.__name__,
dict.__repr__(self)
)
CallbackDict又继承UpdateDictMixin:
class UpdateDictMixin(object):
on_update = None
def calls_update(name):
def oncall(self, *args, **kw):
rv = getattr(super(UpdateDictMixin, self), name)(*args, **kw)
if self.on_update is not None:
self.on_update(self)
return rv
oncall.__name__ = name
return oncall
def setdefault(self, key, default=None):
modified = key not in self
rv = super(UpdateDictMixin, self).setdefault(key, default)
if modified and self.on_update is not None:
self.on_update(self)
return rv
def pop(self, key, default=_missing):
modified = key in self
if default is _missing:
rv = super(UpdateDictMixin, self).pop(key)
else:
rv = super(UpdateDictMixin, self).pop(key, default)
if modified and self.on_update is not None:
self.on_update(self)
return rv
__setitem__ = calls_update('__setitem__')
__delitem__ = calls_update('__delitem__')
clear = calls_update('clear')
popitem = calls_update('popitem')
update = calls_update('update')
del calls_update
由UpdateDictMixin()可知，对session进行改动会调用pop, __setitem__等方法，同时就会调用on_update()方法，从而修改modify，security的值
签名算法
都获取 cookie 数据的过程中，最核心的几句话是：
s = self.get_signing_serializer(app)
val = request.cookies.get(app.session_cookie_name)
data = s.loads(val, max_age=max_age)
return self.session_class(data)
其中两句都和 s 有关，signing_serializer 保证了 cookie 和 session 的转换过程中的安全问题。如果 flask 发现请求的 cookie 被篡改了，它会直接放弃使用。
我们继续看 get_signing_serializer 方法：
def get_signing_serializer(self, app):
if not app.secret_key:
return None
signer_kwargs = dict(
key_derivation=self.key_derivation,
digest_method=self.digest_method
)
return URLSafeTimedSerializer(app.secret_key,
salt=self.salt,
serializer=self.serializer,
signer_kwargs=signer_kwargs)
我们看到这里需要用到很多参数：
-
secret_key：密钥。这个是必须的，如果没有配置 secret_key 就直接使用 session 会报错 -
salt：为了增强安全性而设置一个 salt 字符串（可以自行搜索“安全加盐”了解对应的原理） -
serializer：序列算法 -
signer_kwargs：其他参数，包括摘要/hash算法（默认是 sha1）和 签名算法（默认是 hmac）
URLSafeTimedSerializer 是itsdangerous库的类，主要用来进行数据验证，增加网络中数据的安全性。itsdangerours提供了多种 Serializer，可以方便地进行类似 json 处理的数据序列化和反序列的操作。
session的生命周期
前面的几个问题实际上都发生在wsgi_app()前两句函数中，主要就是ctx.push()函数中，下面看看wsgi_app()后面干了嘛：
def wsgi_app(self, environ, start_response):
ctx = self.request_context(environ)
error = None
try:
try:
# ctx.push函数是前半部分最重要的一个函数
# 生成request和session并将二者保存到RequestContext()对象ctxz中
# 最后将ctx,push到LocalStack()对象_request_ctx_stack中
ctx.push()
# 寻找视图函数，并执行
response = self.full_dispatch_request()
except Exception as e:
error = e
response = self.handle_exception(e)
except:
error = sys.exc_info()[1]
raise
return response(environ, start_response)
finally:
if self.should_ignore_error(error):
error = None
# 最后， 将自己请求在local中的数据清除
ctx.auto_pop(error)
看full_dispatch_request：
def full_dispatch_request(self):
#执行before_first_request
self.try_trigger_before_first_request_functions()
try:
# 触发request_started 信号
request_started.send(self)
# 调用before_request
rv = self.preprocess_request()
if rv is None:
#执行视图函数
rv = self.dispatch_request()
except Exception as e:
rv = self.handle_user_exception(e)
return self.finalize_request(rv)
前半部分就在执行flask钩子，before_first_request, before_request以及信号，接着执行视图函数生成rv,
我们主要看finalize_request(rv)：
def finalize_request(self, rv, from_error_handler=False):
response = self.make_response(rv)
try:
response = self.process_response(response)
request_finished.send(self, response=response)
except Exception:
if not from_error_handler:
raise
self.logger.exception('Request finalizing failed with an '
'error while handling an error')
return response
首先根据rv生成response。再执行process_response:
def process_response(self, response):
ctx = _request_ctx_stack.top
bp = ctx.request.blueprint
funcs = ctx._after_request_functions
if bp is not None and bp in self.after_request_funcs:
funcs = chain(funcs, reversed(self.after_request_funcs[bp]))
if None in self.after_request_funcs:
funcs = chain(funcs, reversed(self.after_request_funcs[None]))
for handler in funcs:
response = handler(response)
if not self.session_interface.is_null_session(ctx.session):
self.session_interface.save_session(self, ctx.session, response)
return response
前半部分主要执行flask的钩子，看后面，判断，session是否为空，如果不为空，则执行save_session():
def save_session(self, app, session, response):
domain = self.get_cookie_domain(app)
path = self.get_cookie_path(app)
# If the session is modified to be empty, remove the cookie.
# If the session is empty, return without setting the cookie.
if not session:
if session.modified:
response.delete_cookie(
app.session_cookie_name,
domain=domain,
path=path
)
return
# Add a "Vary: Cookie" header if the session was accessed at all.
if session.accessed:
response.vary.add('Cookie')
if not self.should_set_cookie(app, session):
return
httponly = self.get_cookie_httponly(app)
secure = self.get_cookie_secure(app)
samesite = self.get_cookie_samesite(app)
expires = self.get_expiration_time(app, session)
val = self.get_signing_serializer(app).dumps(dict(session))
response.set_cookie(
app.session_cookie_name,
val,
expires=expires,
httponly=httponly,
domain=domain,
path=path,
secure=secure,
samesite=samesite
)
save_session()比较简单，且有注释，便不再讲解，主要就是将session写入response.set_cookie中。这样便完成session的写入response工作，并由response返回至客户端。
再请求结束时会执行wsgi_app()的finally：ctx.auto_pop(error)函数，将与对应请求相关的request，session清除，session生命周期便结束。
总结
至此，flask内置session的机制便讲解完毕，session的实现是依赖与flask的上下文管理，因此先弄清楚flask上下文，再来看session就比较容易理解。其主要的就是SecureCookieSessionInterface对象的open_session()与save_session() 。open_session在请求刚进来时执行，完成session对象的创建（就是一特殊字典），在视图函数中完成对session的赋值操作，save_session()在视图函数执行完后，生成response后执行，将session写入response的cookie中。