【10】Flask 高级摘要

01-cookie

1.1 什么是cookie？

cookie技术产生源于HTTP协议在互联网上的急速发展，在浏览器发展初期，为了适应用户的需求，技术上推出了各种保持web浏览状态的手段，为什么要保持web浏览器的状态呢？

一般web通信是基于HTTP的，HTTP是无状态的协议，也就是说，在一次请求响应结束后，服务器不会留下任何有关于对方状态信息，所以需要保持web浏览器的状态。

比如：对于有些web应用来说，客户端的某些信息必须被记住。比如用户登录过后跳转页面依然要保持登录的状态，进行其他的业务访问，而当这个登录过的用户再次访问web服务器的时候，web服务器并不知道这个用户已经登录过了，所以无法进行其他需要权限的业务访问。所以cookie技术的出现就是为了解决这个问题。

cookie的具体实现过程：当一个用户访问web服务器后，web服务器会获取用户的状态并且返回一些数据（cookie）给浏览器，浏览器会自动储存这些数据（cookie），当用户再次访问web服务器，浏览器会把cookie放到请求报文中发送给web服务器，web服务器就会获取到了用户的状态。基于这次用户的状态方便用户进行其他业务的访问，并且web服务器可以设置浏览器保存cookie的时间，cookie是有域名的概念，只有访问同一个域名的时候才会把之前相同域名返回的cookie携带给该web服务器。

附注：1993年，网景公司雇员Lou Montulli为了提升用户体验，进一步实现了个人化网络。发明了今天广泛使用的Cookie。

关键词：

• web通讯一般基于HTTP协议，HTTP是无状态协议。
• Cookie技术是用来保持web访问状态，Cookie技术通过在请求和响应报文中添加Cookie数据来保存客户端的状态信息
• 服务器可以设置cookie的有效期，浏览器会自动清除过期的cookie。
• cookie有域名的概念，只有访问同一个域名，才会把之前相同域名返回的cookie携带给该服务器。

1.2 如何在flask中使用cookie？

1.2.1 设置cookie

设置cookie的时候是由我们web服务器设置，也就是在Flask项目中生成cookie，经由响应报文返回给浏览器保存cookie，下次浏览器再访问web服务器的时会在请求报文中把cookie携带过来，所以cookie产生的起点是在web服务器中，也就是我们的Flask项目中。

在Flask中如果想要在响应中添加一个cookie，最方便的做法是使用内置的Response类提供的set_cookie()方法。

表-2.2.1.1 set_cookie()方法的参数

属性	说明
key	cookie的键（名称）
value	cookie的值
max_age	cookie被保存的时间数，单位为秒。
expires	具体的过期时间，一个datetime对象或UNIX时间戳
path	限制cookie只在给定的路径可用，默认为整个域名下路径都可用
domain	设置cookie可用的域名，默认是当前域名，子域名需要利用通配符domain=.当前域名
secure	如果设为True，只有通过HTTPS才可以用
httponly	如果设为True，进制客户端JavaScript获取cookie

1.2.1.2 实例：设置cookie

项目目录

│  app.py
│
├─static	# 文件夹
└─templates # 文件夹

app.py

from flask import Flask, Response

app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello_world():
    resp = Response('设置cookie给浏览器')
    resp.set_cookie('user_name', 'mark')

    return resp

if __name__ == '__main__':
    app.run(port=5001)

解读 app.py：

(1) 首先导入Flask内置的Response类，用于在响应报文中设置cookie

from flask import Flask,request, Response

(2) 在视图函数实例化Response类并传入返回的内容，Response类实例化出的对象调用set_cookie()方 法，set_cookie内的第一个参数是设置cookie的key，第二个参数是用来设置cookie的value，然后返回该对象，就会携带着设置好的cookie返回给浏览器保存。

@app.route('/')
def hello_world():
    resp = Response('设置cookie给浏览器')
    resp.set_cookie('user_name', 'mark')

    return resp

1.2.1.3 在浏览器中查看cookie的三种方式（以Chrome浏览器为例）

基于2.2.1.2实例

第一种: 右键检查----->Network---->找到访问的域名---->找到Response Headers---->Set-Cookie

第二种：点击url输入框左边的信息icon，然后找到响应的域名，展开查看cookie。

第三种：设置---->高级---->内容设置---->Cookie---->查看所有cookie设置----->根据域名搜索对应的cookie信息

1.2.2 设置cookie的有效期

注意：Flask服务器默认设置cookie有效期为关闭浏览器后cookie失效。

1.2.2.1 基于max_age参数设置cookie有效期

再设置cookie的调用set_cookie()时候传入关键字实参 max_age= 值，这个值代表多少秒后过期。

注意：max_age参数设置过期时间不兼容IE8一下的浏览器

...
@app.route('/')
def hello_world():
    resp = Response('设置cookie给浏览器')
    resp.set_cookie('user_name', 'mark',max_age=60)
    
    return resp
...

1.2.2.2 基于expires参数设置cookie有效期

再设置cookie的调用set_cookie()时候传入关键字实参 expires= 值，这个值代具体的过期时间，一个datetime对象或UNIX时间戳。

使用expires参数，就必须会用格林尼治时间（也就是相对北京时间少8个小时，因为浏览器会默认把服务器传来的时间值当做标准格林尼治时间，并根据当地的时区做调整 。

@app.route('/expires_demo/')
def expires_demo():
    resp = Response('设置cookie给浏览器, cookie设置过期时间为一个月后')
    expires = datetime.now()+timedelta(days=30, hours=16)
    resp.set_cookie('user_name', 'mark', expires=expires)
    return resp

1.2.3 在Flask中查询cookie

基于2.2.1.2 实例

查询cookie 是通过请求对象的cookies属性读取，读取的过程是使用设置cookie时的key来读取到设置cookie的value

...
@app.route('/get_cookie/')
def get_cookie():
    user_name = request.cookies.get('user_name')
    if user_name == 'mark':
        return '{}的信息'.format(user_name)

    return 'cookie验证失败'
...

1.2.4删除cookie

基于2.2.1.2实例

删除cookie是通过Flask内置的Response类实例化出的对象调用delete_cookie('key')，删除的过程是使用设置cookie时的key来删除cookie信息。

@app.route('/del/')
def del_cookie():
    resp = Response('删除cookie')
    resp.delete_cookie('user_name')
    return resp

02-session

2.1 什么是session？

session的基本概念：session又称之为安全的cookie，session是一个思路、是一个概念、一个服务器存储授权信息的解决方案，不同的服务器，不同的框架，不同的语言有不同的实现，session的目的和cookie完全一致，cookie在客户端和服务端处理的非常粗糙，cookie在浏览器保存的时候以及传输的过程均使用明文，导致了很多安全隐患问题，session的出现就是为了解决cookie存储数据不安全的问题。

注意：session是一个思路一个概念，session的实现是基于cookie的，session并不像cookie是一项真实存在的技术，可以简单的理解为把粗糙的cookie在服务端通过加密，永久化等方式提高cookie的安全级别。

2.2 实现session的两种思路

第一种

1. 客户端携带用户信息请求服务端验证。
2. 服务端验证成功后生成随机的session_id与用户信息建立映射后存储到数据库中（注意：数据库可以是任意永久化保存数据的机制，如redis、memcached、mysql、甚至是文件等等）。
3. 服务端把刚刚生成的session_id作为cookie信息返回给客户端。
4. 客户端收到以session_id为内容的cookie信息保存到本地。
5. 客户端再次请求的时候会携带以session_id为内容的cookie去访问服务端，服务端取出session_id去数据库校验得到用户信息。

第二种

1. 客户端携带用户信息请求服务端验证。
2. 服务端收到用户信息验证成功后，服务端再把用户信息经过严格的加密加盐生成session信息。并且把刚刚生成的session信息作为cookie的内容返回给客户端。
3. 客户端收到以session信息为内容的cookie保存到本地。
4. 客户端再次请求的时候会携带以session信息为内容的cookie去访问服务端，服务端取出session信息经过解密得到用户的信息。

注意：flask使用的就是第二种思路，利用加密解密的方式实现session，实现安全的cookie，服务端并不会做永久化的储存。

2.3 如何在flask中实现session？

2.3.1 设置session

Flask提供了session对象用来将cookie加密储存，session通过秘钥对数据进行签名以加密数据。

from flask import Flask, session
import os

app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = os.urandom(24) # 配置session使用的秘钥

@app.route('/')
def set_session_info():
    session['username'] = 'mark' # 使用用户信息配置sesion信息作为cookie，并添加到响应体中
    
    return '设置session信息'

解读

通过app对象 通过SECRET_KEY配置session使用的加密秘钥

app.config['SECRET_KEY'] = os.urandom(24) # 配置session使用的秘钥

session对象像可以字典一样操作，内部是把字典的信息进行加密操作然后添加到相应体中作为cookie，响应的时候会自动返回给浏览器。

 session['username'] = 'mark'
 session['userphone'] = '123456'  # 可以指定多条session信息，统一放到响应的cookie中返回给浏览器

2.3.2 设置session有效期

后端Flask跟浏览器交互默认情况下，session cookie会在用户关闭浏览器时清除。通过将session.permanent属性设为True可以将session的有效期延长为31天，也可以通过操作app的配置PERMANENT_SESSION_LIFETIME来设置session过期时间。

一般配合PERMANENT_SESSION_LIFETIM 设置有效实现

案例 3.3.2.1:开启指定session过期时间模式

from flask import Flask, session
import os

app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = os.urandom(24)


@app.route('/')
def set_session_info():
    session['username'] = 'mark'
    session['userphone'] = '123456'
    session.permanent = True # 开启设置有效期，默认为31天后过期
    return 'Hello World!'
...

案例 3.3.2.1:开启session指定过期时间模式后指定具体的过期时间

基于案例3.3.2.1，通过设置PERMANENT_SESSION_LIFETIME指定具体的过期时间，session.permanent属性设为True，才会生效

from datetime import timedelta
app.config['PERMANENT_SESSION_LIFETIME'] = timedelta(hours=1) # 设置为1小时候过期

2.3.3 获取session

在Flask中获取设置的session信息通过session对象获取，session对象是继承了字典类，所以获取的时候是字典的取值方式。其内部会把浏览器传过来的session信息解密。

@app.route('/get_session/')
def get_session():
    username = session.get('username')
    userphone = session.get('userphone')
    if username or userphone:
        return "{},{}".format(username, userphone)
    return "session为空"

2.3.4 删除session

session对象调用pop()可以根据具体的session的key清除掉指定的session信息。

session对象调用clear()可以清除此次请求的浏览器关于本域名的所有session信息

@app.route('/del_session/')
def del_session():
    session.pop('username')
    # session.clear()
    return '删除成功'

3.1 flask模板上下文处理器

app对象调用context_processor作为模板上下文处理器，视图函数在每一次调用render_template('')的时候都会为模板传入@app.context_processor装饰器所装饰函数的返回值，该返回值作为模板变量，但是返回值一定要为字典，如果不想返回任何值，可以返回空字典，否则会报错，返回值可以设置为模板经常要使用的变量，减少了代码的冗余，提高了代码的可维护性。

实例 4.1

...

@app.route('/')
def hello_world():
    context_dict = {
        "username": "马克"
    }
    
    return render_template('index.html', **context_dict)


@app.route('/detail/')
def detail():
    context_dict = {
        "username": "马克"
    }
    
    return render_template('detail.html', **context_dict)


...

实例4.2

实例4.2 利用模板上下文处理器避免了一些代码的冗余，利用该处理器，可以为视图函数每一次返回模板的时候传入设置好的变量，实例4.2实现的效果同实例4.1完全一致。

...

@app.route('/')
def hello_world():
    return render_template('index.html')

@app.route('/detail/')
def detail():
    return render_template('detail.html')

@app.context_processor
def context_processor():
    return {"username":"马克"}

...

适用场景：比如登录网站后用户信息始终显示在页面的右上角，我们可以利用模板上下文处理器，做到每次返回模板的时候都为其传入用户信息，减少了代码的冗余，提高了代码的可维护性。