Django權限機制的實現

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本文涉及的技術,已應用於我基於django 1.8+ 開發的博客系統——MayBlog,歡迎交流。

1. Django權限機制概述

權限機制能夠約束用戶行爲,控制頁面的顯示內容,也能使API更加安全和靈活;用好權限機制,能讓系統更加強大和健壯。因此,基於Django的開發,理清Django權限機制是非常必要的。

1.1 Django的權限控制

Django用user, group和permission完成了權限機制,這個權限機制是將屬於model的某個permission賦予user或group,可以理解爲全局的權限,即如果用戶A對數據模型(model)B有可寫權限,那麼A能修改model B的所有實例(objects)。group的權限也是如此,如果爲group C 賦予model B的可寫權限,則隸屬於group C 的所有用戶,都可以修改model B的所有實例。

這種權限機制只能解決一些簡單的應用需求,而大部分應用場景下,需要更細分的權限機制。以博客系統爲例,博客系統的用戶可分爲『管理員』、『編輯』、『作者』和『讀者』四個用戶組;博客系統管理員和編輯具有查看、修改和刪除所有的文章的權限,作者只能修改和刪除自己寫的文章,而讀者則只有閱讀權限。管理員、編輯和讀者的權限,我們可以用全局權限做控制,而對於作者,全局權限無法滿足需求,僅通過全局權限,要麼允許作者編輯不屬於自己的文章,要麼讓作者連自己的文章都無法修改。

上述的應用場景,Django自帶的權限機制無法滿足需求,需要引入另一種更細的權限機制:對象權限(object permission)

Object Permission是一種對象顆粒度上的權限機制,它允許爲每個具體對象授權。仍沿用最開始的例子,如果model B有三個實例 B1,B2 和B3,如果我們把B1的可寫權限賦予用戶A,則A可以修改B1對象,而對B2,B3無法修改。對group也一樣,如果將B2的可寫權限賦予group C,則隸屬於group C的所有用戶均可以修改B2,但無法修改B1和B3。結合Django自帶權限機制和object permission,博客系統中作者的權限控制迎刃而解:系統全局上不允許作者編輯文章,而對於屬於作者的具體文章,賦予編輯權限即可。

Django其實包含了object permission的框架,但沒有具體實現,object permission的實現需要藉助第三方app django-guardian,我們在開發中用調用django guradian封裝好的方法即可。

1.2 Django的權限項

Django用permission對象存儲權限項,每個model默認都有三個permission,即add model, change model和delete model。例如,定義一個名爲『Car』model,定義好Car之後,會自動創建相應的三個permission:add_carchange_cardelete_car。Django還允許自定義permission,例如,我們可以爲Car創建新的權限項:drive_carclean_carfix_car等等

需要注意的是,permission總是與model對應的,如果一個object不是model的實例,我們無法爲它創建/分配權限。

2. Django 自帶權限機制的應用

2.1 Permission

如上文所述,Django定義每個model後,默認都會添加該model的add, change和delete三個permission,自定義的permission可以在我們定義model時手動添加:

每個permission都是django.contrib.auth.Permission類型的實例,該類型包含三個字段namecodename 和 content_type,其中 content_type反應了permission屬於哪個model,codename如上面的view_task,代碼邏輯中檢查權限時要用, name是permission的描述,將permission打印到屏幕或頁面時默認顯示的就是name

在model中創建自定義權限,從系統開發的角度,可理解爲創建系統的內置權限,如果需求中涉及到用戶使用系統時創建自定義權限,則要通過下面方法:

2.2 User Permission管理

User對象的user_permission字段管理用戶的權限:

檢查用戶權限用has_perm()方法:

has_perm()方法的參數,即permission的codename,但傳遞參數時需要加上model 所屬app的前綴,格式爲.

無論permission賦予user還是group,has_perm()方法均適用

附註:

user.get_all_permissions()方法列出用戶的所有權限,返回值是permission name的list
user.get_group_permissions()方法列出用戶所屬group的權限,返回值是permission name的list

2.3 Group Permission管理

group permission管理邏輯與user permission管理一致,group中使用permissions字段做權限管理:

權限檢查:

依然使用user.has_perm()方法。

2.4 permission_required 裝飾器

權限能約束用戶行爲,當業務邏輯中涉及到權限檢查時,decorator能夠分離權限驗證和核心的業務邏輯,使代碼更簡潔,邏輯更清晰。permission的decorator爲permission_required

2.5 Template中的權限檢查

Template中使用全局變量perms存儲當前用戶的所有權限,權限檢查可以參考下面例子:

3. 基於Django-guardian的object permission的應用

Django-guardian基於django的原生邏輯擴展了django的權限機制,應用django-guardian後,可以使用django-guardian提供的方法以及django的原生方法檢查全局權限,django-guardian提供的object permission機制使django的權限機制更加完善。

django-guardian詳細的使用文檔請參考官方文檔,其object permission常用方法如下:

3.1 添加object permission

添加object permission使用assign_perm()方法,如爲用戶添加對mycar對象的drive_car權限:

assign_perm()方法也可用於group

3.2 權限檢查

3.2.1 Global permission

get_perms()方法用於檢查用戶的“全局權限”(global permission),與user.has_perm()異曲同工,如:

例子中雖然把post object作爲參數傳給get_perms()方法,但它只檢查user的全局權限中是否有main.change_post權限,很多情況下可用原生的user.has_perm取代,但user和group均可作爲get_perms()的傳入參數,某些情況下可以使代碼更簡潔。

3.2.2 Object permission

Django-guardian中使用ObjectPermissionChecker檢查用戶的object permission,示例如下:

3.3 permission_required裝飾器

guardian.decorators.permission_required是django-guardian權限檢查的decorator,既可以檢查全局權限,又可以檢查對象權限(object permission),其中,accept_global_perms參數指出是否檢查user的global permission,如:

注:

decorator中的(models.Post, 'id', 'pk')部分,用於指定object實例,如果忽略這個參數,則不論accept_global_perms值爲True還是False,均僅僅檢查全局權限。

4. 結論

Django原生提供了一種簡單的全局權限(global permission)控制機制,但很多應用場景下,對象權限(object permission)更加有用;django-guardian是目前比較活躍的一個django extension,提供了一種有效的object permission控制機制,與django原生機制一脈相承,推薦使用。


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