Django编写RESTful API（四）：认证和权限

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前言：

按照前面几篇文章里那样做，使用Django编写RESTful API的基本功能已经像模像样了。我们可以通过不同的URL访问到不同的资源，通过不同的HTTP请求来实现对资源的不同操作。

但是现在我们的API还有一个很明显的缺陷，那就是没有认证和权限功能，任何资源都会任何用户被随意更改，所以我们要改进程序，实现以下功能：

1. snippet与其创建者相互关联
2. 只有经过身份验证（登录）的用户才可以创建snippets
3. 只有创建该snippet的用户才可以对其进行更改或者删除
4. 未经验证的用户只具有访问（只读）的功能

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修改snippet模型

首先，我们想让snippets都和它们的创建用户关联起来，所以我们自然的要在Snippet模型添加一个owner字段来表示。另外，我们还添加一个highlighted字段用来实现代码高亮，修改snippets/models.py的Snippet：

owner = models.ForeignKey('auth.User', related_name='snippets', on_delete=models.CASCADE)
highlighted = models.TextField()

想要实现代码高亮，当然不是上面一行代码就搞定了，它现在还只是一个普通的字段而已。我们要做的是在保存的时候，也就是当执行save()时, 我们使用pygments生成高亮后的HTML，还是在model.py,首先导入相关的库:

from pygments.lexers import get_lexer_by_name
from pygments.formatters.html import HtmlFormatter
from pygments import highlight

然后在Snippet类中添加save()方法：

def save(self, *args, **kwargs):
    """
    使用pygments库来生成能使代码高亮的HTML代码
    """
    lexer = get_lexer_by_name(self.language)
    linenos = self.linenos and 'table' or False
    options = self.title and {'title': self.title} or {}
    formatter = HtmlFormatter(style=self.style, linenos=linenos,
                              full=True, **options)
    self.highlighted = highlight(self.code, lexer, formatter)
    super(Snippet, self).save(*args, **kwargs)

在保存数据的时候就会执行上面这个方法，整个方法的功能如注释所示，在这一篇文章中还不会具体的展示这个功能，在接下来的文章中会展示。

修改了模型当然需要同步一下数据库了，在这里我们和官方文档一样把数据库删了在重新生成，首先把工程目录下的db.sqlite3以及snippets下的migrations文件夹删除，然后再执行迁移步骤：

python manage.py makemigrations snippets
python manage.py migrate

同时，由于我们想要实现的是访问各个snippet时显示相应的创建者，所以这里需要创建几个不同的账户稍后才可以显示。

python manage.py createsuperuser

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为我们的用户模型添加端点

原理和之前的SnippetSerializer基本一样，在snippets/serializers.py中添加一个User序列化器：

from django.contrib.auth.models import User

class UserSerializer(serializers.ModelSerializer):
    snippets = serializers.PrimaryKeyRelatedField(many=True, queryset=Snippet.objects.all())

    class Meta:
        model = User
        fields = ('id', 'username', 'snippets')

注意到里面的：

snippets = serializers.PrimaryKeyRelatedField(many=True, queryset=Snippet.objects.all())

因为snippets在User模型中是一个反向关系，在使用ModelSerializer类时默认情况是不会包括这个关系，就是说通过Snippet的owner能查询到User，而User这边查询不到一个用户创建的snippet，所以我们需要手动为用户序列添加这个字段。

弄好了User的序列化器，接着就要让其能够显示出来，所以要添加相关的视图类，编辑view.py:

from django.contrib.auth.models import User
from snippets.serializers import UserSerializer

class UserList(generics.ListAPIView):
    queryset = User.objects.all()
    serializer_class = UserSerializer

class UserDetail(generics.RetrieveAPIView):
    queryset = User.objects.all()
    serializer_class = UserSerializer

写好了视图函数，想要通过URL访问到它们，肯定是配置一下路由分发啦，编辑snippets/urls.py，添加下面的匹配模式：

url(r'^users/$', views.UserList.as_view()),
url(r'^users/(?P<pk>[0-9]+)/$', views.UserDetail.as_view()),

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把Snippets和Users关联起来

到了这里，如果像之前那样创建代码段的话，我们还不能把Snippets和Users关联起来。因为在使用的时候User的数据是通过request传入的，而不是以序列化的数据传递过来。

而我们刚才添加了一个owner作为外键，这个时候就要看到它的用处了，编辑view.py,为SnippetList视图类添加一个方法：

class SnippetList(generics.ListCreateAPIView):
    queryset = Snippet.objects.all()
    serializer_class = SnippetSerializer
    permission_classes = (permissions.IsAuthenticatedOrReadOnly,)

    def perform_create(self, serializer):
        serializer.save(owner=self.request.user)

这个perform_create() 可以让用户在通过POST请求创建一个新的Snippet时，在保存新的Snippet数据的时候会把request中的user赋值给Snippet的owner。等下具体使用的时候就可以轻松的理解了。

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更新serializer

上一步已经把两者关联起来了，owner会在创建新的Snippet的时候拥有User的各个属性，那么在API中要让owner显示id还是用户名，为了提高可读性，答案当然是显示用户名了，所以我们在SnippetSerializer 下面增加一个字段：

owner = serializers.ReadOnlyField(source='owner.username')

这里的source参数就指定了哪个属性用于填充字段，为了在使用的时候显示owner，但是还要把它添加进Meta类里面，所以整个SnippetSerializer如下：

class SnippetSerializer(serializers.ModelSerializer):
    # 这里可以使用也 CharField(read_only=True) 来替换
    owner = serializers.ReadOnlyField(source='owner.username')

    class Meta:
        model = Snippet
        fields = ('id', 'title', 'code', 'linenos', 'language', 'style','owner')

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添加权限

现在Snippet和User已经关联起来并且是可浏览的。接下来我们要实现的及时权限的问题了。也就是我们一开始说的几点中的：

1. 只有经过身份验证（登录）的用户才可以创建snippet

2. 只有创建该snippet的用户才可以对其进行更改或者删除

3. 未经验证的用户只具有访问（只读）的功能

首先在views.py导入一个库：

from rest_framework import permissions

接着为SnippetList 和 SnippetDetail添加权限判断，在这两个视图类中都加入：

permission_classes = (permissions.IsAuthenticatedOrReadOnly,)

这里要特别注意，有一个坑，就是那个逗号一定要加上去，不然就会报错。

这行代码的作用就是判断当前用户是否为该Snippet的创建者，而其他用户只有只读属性，就是只能查看。

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为可浏览的API添加登录功能

刚才添加了权限判断，如果没有登录用户，那就相当于游客啦，什么功能都没有只能看，所以在浏览器浏览API的时候就需要登录 功能。在这里，强大的django-rest-framework又为我们做了很多事情，想要在添加登录按钮和页面，只需要修改一个rest_tutorial/urls.py，添加一个URL匹配：

urlpatterns += [
    url(r'^api-auth/', include('rest_framework.urls',
                               namespace='rest_framework')),
]

这里的r'^api-auth/'你可以设置成任意你喜欢的，但是命名空间一定要相同，就是namespace='rest_framework'。

好了，现在打开浏览器，就可以看到在我们的API页面的右上角有一个登录的按钮，点击之后就可以使用之前创建的用户登录了。

这个时候访问单个用户的详情，就可以看到该用户创建的所有Snippet的id值（需要先创建好几个Snippet，可以按照本系列第一篇文章中在shell模式中的方法来创建）。比如访问：

http://127.0.0.1:8000/users/2/

可以看到： 

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添加对象权限

接着我们要实现的是让所有的Snippet可以被所有人访问到，但是每个Snippet只有其创建者才可以对其进行更改、删除等操作。

因此，我们需要设置一下自定义权限，使每个Snippet只允许其创建者编辑它。在snippets目录下新建一个permissions.py：

from rest_framework import permissions

class IsOwnerOrReadOnly(permissions.BasePermission):
    """
    使每个Snippet只允许其创建者编辑它
    """

        def has_object_permission(self, request, view, obj):
        # 任何用户或者游客都可以访问任何Snippet，所以当请求动作在安全范围内，
        # 也就是GET，HEAD，OPTIONS请求时，都会被允许
        if request.method in permissions.SAFE_METHODS:
            return True

        # 而当请求不是上面的安全模式的话，那就需要判断一下当前的用户
        # 如果Snippet所有者和当前的用户一致，那就允许，否则返回错误信息
        return obj.owner == request.user

代码的逻辑已在注释中，简单说就是提供判断功能，然后我们要把它运用起来，在view.py中的SnippetDetail 修改一下：

class SnippetDetail(generics.RetrieveUpdateDestroyAPIView):
    queryset = Snippet.objects.all()
    serializer_class = SnippetSerializer
    permission_classes = (permissions.IsAuthenticatedOrReadOnly,
                          IsOwnerOrReadOnly,)

注意要导入IsOwnerOrReadOnly类：

from snippets.permissions import IsOwnerOrReadOnly

现在用浏览器打开单个Snippet详情页，如果你当前登录的用户是这个Snippet的创建者，那你会发现多了DELETE和PUT两个操作，比如访问http://127.0.0.1:8000/snippets/2/，效果如下： 

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使用API授权

由于现在我们还没使用authentication 类，所以项目目前还是使用默认的SessionAuthentication 和 BasicAuthentication.

在使用浏览器访问API的时候，浏览器会帮我们保存会话信息，所以当权限满足时就可以对一个Snippet进行删除或者更改，或者是创建一个新的Snippet。

当如果是通过命令行来操作API，我们就必须在每次发送请求的时候添加授权信息，也就是用户名和密码，没有的话就会报错，比如：

http POST http://127.0.0.1:8000/snippets/ code="print 123"

{
    "detail": "Authentication credentials were not provided."
}

正确的操作如下：

http -a username1:password POST http://127.0.0.1:8000/snippets/ code="print 789"

{
    "id": 1,
    "owner": "username1",
    "title": "",
    "code": "print 789",
    "linenos": false,
    "language": "python",
    "style": "friendly"
}

我们可以看出owner就是提交过来的用户名，这就是上面代码的功能体现：

    def perform_create(self, serializer):
        serializer.save(owner=self.request.user)

通过实际使用更能理解程序，owner会在一个用户创建Snippet时得到该用户的信息就是这么来的。

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关于认证和权限的部分就先到这了。我们在上面写的代码中，highlight部分，我们说它的功能是生成能让代码段高亮的HTML代码，这一部分还没有使用到，接下来就介绍它。

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作者博客：ziv
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