5月16日 python学习总结 DBUtils模块、orm 和 cookie、session、token

一、DBUtils模块

介绍

The DBUtils suite is realized as a Python package containing two subsets of modules, one for use with arbitrary DB-API 2 modules, the other one for use with the classic PyGreSQL module.

The dependencies of the modules in the universal DB-API 2 variant are as indicated in the following diagram:

The dependencies of the modules in the classic PyGreSQL variant are similar:

使用PyGreSQL模块实现了对PostgreSQL数据库的操作

DBUtils是一套Python数据库连接池包，并允许对非线程安全的数据库接口进行线程安全包装。DBUtils来自Webware for Python。

DBUtils提供两种外部接口：

    PersistentDB ：提供线程专用的数据库连接，并自动管理连接。

    PooledDB ：提供线程间可共享的数据库连接，并自动管理连接。

实测证明 PersistentDB 的速度是最高的，但是在某些特殊情况下，数据库的连接过程可能异常缓慢，而此时的PooledDB则可以提供相对来说平均连接时间比较短的管理方式。

另外，实际使用的数据库驱动也有所依赖，比如SQLite数据库只能使用PersistentDB作连接池。

功能
SteadyDB.py：用于稳定数据库连接

PooledDB.py：连接池

PersistentDB.py：维持持续的数据库连接（持续性连接）

SimplePooledDB.py：简单连接池

SimplePooledDB ：

DBUtils.SimplePooledDB 是一个非常简单的数据库连接池实现。他比完善的 PooledDB 模块缺少很多功能。 DBUtils.SimplePooledDB 本质上类似于 MiscUtils.DBPool 这个Webware的组成部分。你可以把它看作一种演示程序。

SteadyDB：

DBUtils.SteadyDB 是一个模块实现了”强硬”的数据库连接，基于DB-API 2建立的原始连接。一个”强硬”的连接意味着在连接关闭之后，或者使用次数操作限制时会重新连接。

一个典型的例子是数据库重启时，而你的程序仍然在运行并需要访问数据库，或者当你的程序连接了一个防火墙后面的远程数据库，而防火墙重启时丢失了状态时。

一般来说你不需要直接使用 SteadyDB 它只是给接下来的两个模块提供基本服务， PersistentDB 和 PooledDB 。

PersistentDB：

DBUtils.PersistentDB 实现了强硬的、线程安全的、顽固的数据库连接，使用DB-API 2模块。

当一个线程首次打开一个数据库连接时，一个连接会打开并仅供这个线程使用。当线程关闭连接时，连接仍然持续打开供这个线程下次请求时使用这个已经打开的连接。连接在线程死亡时自动关闭。

简单的来说 PersistentDB 尝试重用数据库连接来提高线程化程序的数据库访问性能，并且他确保连接不会被线程之间共享。

因此， PersistentDB 可以在底层DB-API模块并非线程安全的时候同样工作的很好，并且他会在其他线程改变数据库会话或者使用多语句事务时同样避免问题的发生。

PooledDB

DBUtils.PooledDB 实现了一个强硬的、线程安全的、有缓存的、可复用的数据库连接，使用任何DB-API 2模块。

PooledDB 可以在不同线程之间共享打开的数据库连接。这在你连接并指定 maxshared 参数，并且底层的DB-API 2接口是线程安全才可以，但是你仍然可以使用专用数据库连接而不在线程之间共享连接。除了共享连接以外，还可以设立一个至少 mincached 的连接池，并且最多允许使用 maxcached 个连接，这可以同时用于专用和共享连接池。当一个线程关闭了一个非共享连接，则会返还到空闲连接池中等待下次使用。

如果底层DB-API模块是非线程安全的，线程锁会确保使用 PooledDB 是线程安全的。所以你并不需要为此担心，但是你在使用专用连接来改变数据库会话或执行多命令事务时必须小心。

该选择哪一个？

PersistentDB 和 PooledDB 都是为了重用数据库连接来提高性能，并保持数据库的稳定性。

所以选择何种模块，可以参考上面的解释。 PersistentDB 将会保持一定数量的连接供频繁使用。在这种情况下你总是保持固定数量的连接。如果你的程序频繁的启动和关闭线程，最好使用 PooledDB 。后面将会提到更好的调整，尤其在使用线程安全的DB-API 2模块时。

当然，这两个模块的接口是很相似的，你可以方便的在他们之间转换，并查看哪个更好一些。

官方指南：https://cito.github.io/w4py-olde-docs/Webware/DBUtils/Docs/UsersGuide.html

使用

连接池对象只初始化一次，一般可以作为模块级代码来确保。 PersistentDB的连接例子:

import DBUtils.PersistentDB
persist=DBUtils.PersistentDB.PersistentDB(dbpai=MySQLdb,maxusage=1000,**kwargs)
这里的参数dbpai指使用的底层数据库模块，兼容DB-API的。maxusage则为一个连接最大使用次数，参考了官方例子。后面的**kwargs则为实际传递给MySQLdb的参数。

获取连接: conn=persist.connection() 实际编程中用过的连接直接关闭 conn.close() 即可将连接交还给连接池。

PooledDB使用方法同PersistentDB，只是参数有所不同。

- dbapi ：数据库接口
- mincached ：启动时开启的空连接数量
- maxcached ：连接池最大可用连接数量
- maxshared ：连接池最大可共享连接数量
- maxconnections ：最大允许连接数量
- blocking ：达到最大数量时是否阻塞
- maxusage ：单个连接最大复用次数
- setsession ：用于传递到数据库的准备会话，如 [”set name UTF-8″] 。

　　PersistentDB:为每个线程创建一个连接，线程即使调用了close方法，也不会关闭，只是把连接重新放到连接池，供自己线程再次使用。当线程终止时，连接自动关闭

　　PooledDB：创建一批连接到连接池，供所有线程共享使用。

from DBUtils.PersistentDB import PersistentDB

import pymysql

POOL = PersistentDB(

    creator=pymysql,  # 使用链接数据库的模块

    maxusage=None,  # 一个链接最多被重复使用的次数，None表示无限制

    setsession=[],  # 开始会话前执行的命令列表。

    ping=0,

    # ping MySQL服务端，检查是否服务可用。

    closeable=False,

    # 如果为False时， conn.close() 实际上被忽略，供下次使用，再线程关闭时，才会自动关闭链接。如果为True时， conn.close()则关闭链接，那么再次调用pool.connection时就会报错，因为已经真的关闭了连接（pool.steady_connection()可以获取一个新的链接）

    threadlocal=None,  # 本线程独享值得对象，用于保存链接对象，如果链接对象被重置

    host='127.0.0.1',

    port=3306,

    user='root',

    password='123456',

    database='test',

    charset='utf8'

)

def func():

    conn = POOL.connection(shareable=False)

    cursor = conn.cursor()

    cursor.execute('select * from user')

    result = cursor.fetchall()

    print(result)

    cursor.close()

    conn.close()

if __name__ == '__main__':

    func()

PersistentDB

import pymysql

from DBUtils.PooledDB import PooledDB

POOL = PooledDB(

    creator=pymysql,  # 使用链接数据库的模块

    maxconnections=6,  # 连接池允许的最大连接数，0和None表示不限制连接数

    mincached=2,  # 初始化时，链接池中至少创建的空闲的链接，0表示不创建

    maxcached=5,  # 链接池中最多闲置的链接，0和None不限制

    maxshared=3,  # 链接池中最多共享的链接数量，0和None表示全部共享。PS: 无用，因为pymysql和MySQLdb等模块的 threadsafety都为1，所有值无论设置为多少，_maxcached永远为0，所以永远是所有链接都共享。

    blocking=True,  # 连接池中如果没有可用连接后，是否阻塞等待。True，等待；False，不等待然后报错

    maxusage=None,  # 一个链接最多被重复使用的次数，None表示无限制

    setsession=[],  # 开始会话前执行的命令列表。

    ping=0,

    # ping MySQL服务端，检查是否服务可用。

    host='127.0.0.1',

    port=3306,

    user='root',

    password='123456',

    database='test',

    charset='utf8'

)

def func():

    # 检测当前正在运行连接数的是否小于最大链接数，如果不小于则：等待或报raise TooManyConnections异常

    # 否则

    # 则优先去初始化时创建的链接中获取链接 SteadyDBConnection。

    # 然后将SteadyDBConnection对象封装到PooledDedicatedDBConnection中并返回。

    # 如果最开始创建的链接没有链接，则去创建一个SteadyDBConnection对象，再封装到PooledDedicatedDBConnection中并返回。

    # 一旦关闭链接后，连接就返回到连接池让后续线程继续使用。

    conn = POOL.connection()

    # print(th, '链接被拿走了', conn1._con)

    # print(th, '池子里目前有', pool._idle_cache, '\r\n')

    cursor = conn.cursor()

    cursor.execute('select * from user')

    result = cursor.fetchall()

    print(result)

    conn.close()

if __name__ == '__main__':

    func()

PooledDB

　　cmd下载安装DBUtils模块：　easy_install -U DBUtils

二、orm

ORM全称“Object Relational Mapping”，即对象-关系映射，就是把关系数据库的一行映射为一个对象，也就是一个类对应一个表，这样，写代码更简单，不用直接操作SQL语句。当我们需要对数据库进行操作时，势必需要通过连接数据、调用sql语句、执行sql语句等操作，ORM将数据库中的表，字段，行与我们面向对象编程的类及其方法，属性等一一对应，即将该部分操作封装起来，程序猿不需懂得sql语句即可完成对数据库的操作。

要编写一个ORM框架，所有的类都只能动态定义，因为只有使用者才能根据表的结构定义出对应的类来，使用 metaclass 。

1、在实例化一个user对象的时候，可以user=User（name='lqz',password='123'）

2 、也可以 user=User()

　　　　user['name']='lqz'
　　　　user['password']='123'
3 、也可以 user=User()

　　　　user.name='lqz'
　　　　user.password='password'
前两种，可以通过继承字典dict来实现，第三种，用getattr和setattr

__getattr__ 拦截点号运算。当对未定义的属性名称和实例进行点号运算时，就会用属性名作为字符串调用这个方法。如果继承树可以找到该属性，则不调用此方法
__setattr__会拦截所有属性的的赋值语句。如果定义了这个方法，self.arrt = value 就会变成self,__setattr__("attr", value).这个需要注意。当在__setattr__方法内对属性进行赋值是，不可使用self.attr = value,因为他会再次调用self,__setattr__("attr", value),则会形成无穷递归循环，最后导致堆栈溢出异常。应该通过对属性字典做索引运算来赋值任何实例属性，也就是使用self.__dict__['name'] = value

具体实现参考：https://blog.csdn.net/u013411246/article/details/80340978

三、cookie、session、token

session

　 session的中文翻译是“会话”，当用户打开某个web应用时，便与web服务器产生一次session。服务器使用session把用户的信息临时保存在了服务器上，用户离开网站后session会被销毁。这种用户信息存储方式相对cookie来说更安全，可是session有一个缺陷：如果web服务器做了负载均衡，那么下一个操作请求到了另一台服务器的时候session会丢失。

cookie

　 cookie是保存在本地终端的数据。cookie由服务器生成，发送给浏览器，浏览器把cookie以kv形式保存到某个目录下的文本文件内，下一次请求同一网站时会把该cookie发送给服务器。由于cookie是存在客户端上的，所以浏览器加入了一些限制确保cookie不会被恶意使用，同时不会占据太多磁盘空间，所以每个域的cookie数量是有限的。

cookie的组成有：名称(key)、值(value)、有效域(domain)、路径(域的路径，一般设置为全局:"\")、失效时间、安全标志(指定后，cookie只有在使用SSL连接时才发送到服务器(https))。下面是一个简单的js使用cookie的例子:

用户登录时产生cookie:

document.cookie = "id="+result.data['id']+"; path=/";

document.cookie = "name="+result.data['name']+"; path=/";

document.cookie = "avatar="+result.data['avatar']+"; path=/";

使用到cookie时做如下解析：

var cookie = document.cookie;var cookieArr = cookie.split(";");var user_info = {};for(var i = 0; i < cookieArr.length; i++) {

user_info[cookieArr[i].split("=")[0]] = cookieArr[i].split("=")[1];

}

$('#user_name').text(user_info[' name']);

$('#user_avatar').attr("src", user_info[' avatar']);

$('#user_id').val(user_info[' id']);

token

token的意思是“令牌”，是用户身份的验证方式，最简单的token组成:uid(用户唯一的身份标识)、time(当前时间的时间戳)、sign(签名，由token的前几位+盐以哈希算法压缩成一定长的十六进制字符串，可以防止恶意第三方拼接token请求服务器)。还可以把不变的参数也放进token，避免多次查库

cookie 和session的区别

1、cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。

2、cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗
考虑到安全应当使用session。

3、session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能
考虑到减轻服务器性能方面，应当使用COOKIE。

4、单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。

5、所以个人建议：
将登陆信息等重要信息存放为SESSION
其他信息如果需要保留，可以放在COOKIE中

token 和session 的区别

session 和 oauth token并不矛盾，作为身份认证 token安全性比session好，因为每个请求都有签名还能防止监听以及重放攻击，而session就必须靠链路层来保障通讯安全了。如上所说，如果你需要实现有状态的会话，仍然可以增加session来在服务器端保存一些状态

App通常用restful api跟server打交道。Rest是stateless的，也就是app不需要像browser那样用cookie来保存session,因此用session token来标示自己就够了，session/state由api server的逻辑处理。如果你的后端不是stateless的rest api, 那么你可能需要在app里保存session.可以在app里嵌入webkit,用一个隐藏的browser来管理cookie session.

Session 是一种HTTP存储机制，目的是为无状态的HTTP提供的持久机制。所谓Session 认证只是简单的把User 信息存储到Session 里，因为SID 的不可预测性，暂且认为是安全的。这是一种认证手段。而Token ，如果指的是OAuth Token 或类似的机制的话，提供的是认证和授权，认证是针对用户，授权是针对App 。其目的是让某App有权利访问某用户的信息。这里的 Token是唯一的。不可以转移到其它 App上，也不可以转到其它用户上。转过来说Session 。Session只提供一种简单的认证，即有此 SID，即认为有此 User的全部权利。是需要严格保密的，这个数据应该只保存在站方，不应该共享给其它网站或者第三方App。所以简单来说，如果你的用户数据可能需要和第三方共享，或者允许第三方调用 API 接口，用 Token 。如果永远只是自己的网站，自己的 App，用什么就无所谓了。

token就是令牌，比如你授权（登录）一个程序时，他就是个依据，判断你是否已经授权该软件；cookie就是写在客户端的一个txt文件，里面包括你登录信息之类的，这样你下次在登录某个网站，就会自动调用cookie自动登录用户名；session和cookie差不多，只是session是写在服务器端的文件，也需要在客户端写入cookie文件，但是文件里是你的浏览器编号.Session的状态是存储在服务器端，客户端只有session id；而Token的状态是存储在客户端。