我的Python成长之路---第一天---Python基础（作业1：登录验证）---2015年12月26日（雾霾）

作业一：编写登录接口

1. 输入用户名密码
2. 认证成功系那是欢迎信息
3. 输错三次后锁定

思路：

1、参考模型，这个作业我参考了linux的登录认证流程以及结合网上银行支付宝等锁定规则

1）认证流程参考的是Linux的登录：当你输入完用户名密码后再验证用户名是否存在用户是否被锁定，然后在验证密码是否正确，如果验证不过去只会告诉你验证失败，而不告诉你到底是用户名错误还是密码错误，增加了暴力破解的难度。如下图所示

2）关于输入错误次数的计数和锁定，我参考的是银行和支付宝的做法，也就是只关心你输错了多少次，不关心输对了多少次，也就是说输错了两次，第三次输对了，前面的计数不清零，也就是你今天输入了1000次输对了997次，只输错了3次，那对不起，依然要锁定。而且输入错误的3次不一定要连续。只要三次输入错误三次就锁定。

2、关于计数和状态的保存我考虑还是通过文件来持久化保存，每次输入错误次数的累加和锁定都保存到文件中，这样虽然增加了文件的操作，但是保证了程序的可靠性，这样程序退出，计数依然有效。用来保存用户信息的文件结构如下所示

流程图：

设计思路有了，那么接下来就要把我们的思路和设计通过流程图的方式实现出来：流程图如下所示

代码实现：

 #!/usr/bin/env python3
 # coding:utf-8
 '''
 Created on: 2015年12月29日

 @author: 张晓宇

 Email: 61411916@qq.com

 Version: 1.0

 Description: 输入用户名密码，认证成功显示欢迎信息，认证失败，输错三次后锁定

 Help:
 '''
 import os
 # 定义用户信息写入函数，用于把用户信息写回文件
 def write_to_account_file(accounts, account_file_path):
     account_file = open(account_file_path, 'w')
     for key,val in accounts.items():
         line = []
         line.append(key)
         line.extend(val)
         print(' '.join(line))
         account_file.write(' '.join(line) + '\n')
     account_file.close()

 if __name__ == '__main__':

     '''
     @parameters:
         account_file_path: 账户文件
         password_col_num: 账户文件中密码所在的列（从0开始）
         status_col_num: 账户文件中账户状态所在的列（从0开始）
         error_count_num: 账户文件中输入错误次数所在的列（从0开始）
         app_info: 系统信息，用于启动应用后的输出
         welcome_msg: 用户成功登录系统后的信息
     '''
     account_file_path = 'account.db'
     password_col_num = 1
     status_col_num = 2
     error_count_num = 3
     app_info = '''
 +-----------------------------------+
 | Welcome to 65brother system       |
 | Version: 1.0                      |
 | Author: zhangxiaoyu               |
 +-----------------------------------+
 '''
     welcome_msg = 'Welcome %s, authentication is successful!'
     # 判断账户文件是否存在
     if os.path.exists(account_file_path):
         account_file = open(account_file_path, 'r')
     else:
         print('Error: Account file "account.db" is not exit, please check!')
         exit(1)

     # 读账户文件
     accounts = {}
     for line in account_file.readlines():
         account = line.strip().split()
         accounts[account[0]] = account[1:]
     account_file.close()

     flag = True
     while flag:
         print(app_info)
         # 输入用户名
         username = input('Username(Enter quit to exit): ').strip()
         # 判断是否输入的是否为quit
         if username == 'quit':
             # 是则退出循环，程序结束
             break
         password = input('Password: ').strip()
         # 判断用户名是否存在
         if username not in accounts:
             # 不存在提示错误信息并退出当前循环让用户重新输入
             print('Error: Username or Password it is error!')
             continue
         # 判断用户是否被锁定
         if accounts[username][status_col_num - 1] == 'lock':
             # 如果被锁定退出当前循环让用重新如输入
             print('Error: Account is locked. Please contact the administrator!')
             continue
         # 判断用户密码是否正确
         if password == accounts[username][password_col_num - 1]:
             # 正确显示欢迎信息
             print(welcome_msg %username)
             break
         else:
             # 不正确
             # 提示用户名或密码错误
             print('Error: Username or Password it is error!')
             # 输入错误次数加1
             accounts[username][error_count_num - 1] = str(int(accounts[username][error_count_num - 1]) + 1)
             # 判断是否已经达到3次
             if int(accounts[username][error_count_num - 1]) == 3:
                 # 如果输入错误达到3次
                 # 提示账户将被锁定
                 print("Error: This account will be locked, Please contact the administrator! System will be exit!")
                 # 将用户状态改为lock并写入文件
                 accounts[username][status_col_num - 1] = 'lock'
                 write_to_account_file(accounts, account_file_path)
                 break
             write_to_account_file(accounts, account_file_path)

代码说明：

1、这里用了两个今天课程没有讲的内容：字典和函数，将用户信息以字典的方式保存是出于判断用户名是否存在的考虑，读文件的时候直接将用户名作为字典的一个key，其他的信息作为字典的value与key一一对应，这样在判断用户名是否存在只需要通过in这个成员运算符进行判断就可以了

2、代码的第61和62两行代码完成的就是将文件变成字典的过程

 account = line.strip().split()   # 先把文件的每一行通过split方法将以空格分隔的用户信息转换成列表
 accounts[account[0]] = account[1:]   # 然后把列表的的一个元素作为字典的key，剩下的转换成为value，完成列表到字典的转换

转换成字典的过程大致的过程是这样的，如下图所示