Python Django-autentikointi: Mukautettujen käyttäjämallien hallitseminen globaaleissa sovelluksissa

Djangon sisäänrakennettu autentikointijärjestelmä on tehokas lähtökohta monille verkkosovelluksille. Kuitenkin sovelluksesi kasvaessa ja monimutkaistuessa, erityisesti globaalille yleisölle, oletusarvoinen käyttäjämalli ei välttämättä riitä. Tässä kohtaa mukautetut käyttäjämallit astuvat kuvaan, tarjoten suurempaa joustavuutta ja hallintaa käyttäjätietoihin ja autentikointiprosesseihin. Tämä kattava opas johdattaa sinut mukautettujen käyttäjämallien luomiseen ja käyttöönottoon Djangossa varmistaen, että sovelluksesi on hyvin varusteltu käsittelemään moninaisia käyttäjävaatimuksia ja tietoturvanäkökulmia.

Miksi käyttää mukautettua käyttäjämallia?

Djangon oletuskäyttäjämalli on suunniteltu yleisillä ominaisuuksilla, kuten käyttäjänimi, salasana, sähköposti, etunimi ja sukunimi. Vaikka se soveltuu yksinkertaisiin sovelluksiin, se jää usein vajaaksi, kun sinun täytyy:

• Tallentaa lisäkäyttäjätietoja: Harkitse globaalia verkkokauppa-alustaa, jonka on tallennettava käyttäjän asetukset, osoitteet eri muodoissa, ensisijaiset valuutat tai kieliasetukset. Nämä ovat oletusmallin ulkopuolella.
• Muuttaa autentikointikenttää: Ehkä haluat autentikoida käyttäjät sähköpostiosoitteella käyttäjänimen sijaan, tai ottaa käyttöön monivaiheisen autentikoinnin, joka vaatii lisäkenttiä.
• Integroida olemassa oleviin tietokantoihin: Jos integroitte Django-sovelluksen olemassa olevaan tietokantaan, jossa on erilainen käyttäjän skeema, mukautettu käyttäjämalli mahdollistaa mallisi kartoittamisen olemassa olevaan tietorakenteeseen.
• Parantaa turvallisuutta: Mukautetut mallit mahdollistavat paremman hallinnan salasanan tiivistykseen, salasanan palautusmekanismeihin ja muihin turvallisuuteen liittyviin näkökohtiin.
• Ottaa käyttöön erilaisia käyttäjärooleja: Roolipohjaisen pääsynhallinnan (RBAC) tietojen tallentaminen suoraan malliin (tai viittaamalla siihen) tarjoaa joustavampaa ja selkeämpää hallintaa kuin yleiset ryhmät ja oikeudet.

Mukautetun käyttäjämallin käyttö tarjoaa puhtaan ja ylläpidettävän tavan laajentaa käyttäjäprofiilia muuttamatta suoraan Djangon ydintunnistusjärjestelmää. Se on paras käytäntö kaikille projekteille, jotka ennakoivat tulevaa kasvua tai vaativat erikoistuneita käyttäjätietoja.

Milloin mukautettu käyttäjämalli tulisi toteuttaa?

Paras aika toteuttaa mukautettu käyttäjämalli on projektisi alussa. Käyttäjämallin muuttaminen tuotantoympäristössä voi olla monimutkaista ja mahdollisesti vahingoittaa tietoja. Jos projektisi on jo käynnissä, harkitse huolellisesti seurauksia ja luo vankka migraatiosuunnitelma ennen muutosten tekemistä.

Tässä yleinen ohje:

• Aloita mukautetulla käyttäjämallilla: Jos ennakoit tarvetta laajennetuille käyttäjätiedoille tai mukautetulle autentikointilogiikalle.
• Harkitse siirtoa huolellisesti: Jos sinulla on jo käynnissä oleva Django-projekti käyttäjineen ja päätät siirtyä mukautettuun malliin. Varmuuskopioi tietokantasi ja ymmärrä siirtoprosessi perusteellisesti.

Mukautetun käyttäjämallin luominen

Djangossa on kaksi pääasiallista tapaa luoda mukautettu käyttäjämalli:

1. AbstractBaseUser: Tämä lähestymistapa antaa sinulle täyden hallinnan käyttäjämalliin. Määrittelet kaikki kentät, mukaan lukien käyttäjänimen, salasanan, sähköpostin ja kaikki tarvitsemasi mukautetut kentät.
2. AbstractUser: Tämä lähestymistapa perii oletusarvoisen Django User -mallin ja antaa sinun lisätä tai ohittaa olemassa olevia kenttiä. Tämä on yksinkertaisempaa, jos sinun tarvitsee lisätä vain muutama lisäkenttä.

1. AbstractBaseUserin käyttö (täydellinen hallinta)

Tämä on joustavin vaihtoehto, jonka avulla voit määrittää koko käyttäjämallin alusta alkaen. Se tarjoaa suurimman hallinnan käyttäjätietorakenteeseen ja autentikointiprosessiin. Näin se tehdään:

Vaihe 1: Luo mukautettu käyttäjämalli

Luo Django-sovelluksessasi (esim. 'accounts') `models.py`-tiedosto ja määrittele mukautettu käyttäjämallisi, joka perii `AbstractBaseUser`- ja `PermissionsMixin`-luokat:

            from django.db import models
from django.contrib.auth.models import AbstractBaseUser, PermissionsMixin, BaseUserManager

class CustomUserManager(BaseUserManager):
    def create_user(self, email, password=None, **extra_fields):
        if not email:
            raise ValueError('The Email field must be set')
        email = self.normalize_email(email)
        user = self.model(email=email, **extra_fields)
        user.set_password(password)
        user.save(using=self._db)
        return user

    def create_superuser(self, email, password, **extra_fields):
        extra_fields.setdefault('is_staff', True)
        extra_fields.setdefault('is_superuser', True)
        extra_fields.setdefault('is_active', True)

        if extra_fields.get('is_staff') is not True:
            raise ValueError('Superuser must have is_staff=True.')
        if extra_fields.get('is_superuser') is not True:
            raise ValueError('Superuser must have is_superuser=True.')

        return self.create_user(email, password, **extra_fields)

class CustomUser(AbstractBaseUser, PermissionsMixin):
    email = models.EmailField(unique=True, verbose_name='email address')
    first_name = models.CharField(max_length=150, blank=True)
    last_name = models.CharField(max_length=150, blank=True)
    is_staff = models.BooleanField(default=False)
    is_active = models.BooleanField(default=True)
    date_joined = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

    # Custom fields (Example: preferred language, timezone, etc.)
    preferred_language = models.CharField(max_length=10, default='en', choices=[('en', 'English'), ('fr', 'French'), ('es', 'Spanish')])
    timezone = models.CharField(max_length=50, default='UTC')

    USERNAME_FIELD = 'email'
    REQUIRED_FIELDS = [] # Required when creating a superuser

    objects = CustomUserManager()

    def __str__(self):
        return self.email

            

              
                Copy
              
            
          

Selitys:

• CustomUserManager: Tämä luokka tarvitaan mukautetun käyttäjämallisi hallintaan. Se hoitaa käyttäjien ja superkäyttäjien luomisen. `normalize_email` on tärkeä sähköpostien yhdenmukaisuuden varmistamiseksi eri kielialueilla ja syöttötavoissa.
• CustomUser: Tämä on mukautettu käyttäjämallisi.
• `email = models.EmailField(unique=True, verbose_name='sähköpostiosoite')`: Määrittää sähköpostikentän käyttäjän yksilölliseksi tunnisteeksi. Käyttämällä `unique=True` varmistetaan, että jokaisella käyttäjällä on yksilöllinen sähköpostiosoite. Seliteparannus parantaa hallintaliittymää.
• `first_name`, `last_name`: Vakiokentät käyttäjän nimen tallentamiseen. `blank=True` sallii näiden kenttien olla tyhjiä.
• `is_staff`, `is_active`: Vakiokentät käyttäjän pääsyn hallintaan hallintapaneeliin ja tilin aktivointiin.
• `date_joined`: Tallentaa käyttäjätilin luontipäivämäärän.
• `preferred_language`, `timezone`: Esimerkkejä mukautetuista kentistä käyttäjäasetusten tallentamiseen. `choices`-argumentti rajoittaa mahdollisia kielivaihtoehtoja. Tämä on ratkaisevan tärkeää globaalissa sovelluksessa. Aikavyöhyke on myös tärkeä lokalisoinnille.
• `USERNAME_FIELD = 'email'`: Määrittää, että sähköpostikenttää käytetään käyttäjänimenä autentikoinnissa.
• `REQUIRED_FIELDS = []`: Määrittää kentät, jotka ovat pakollisia luotaessa superkäyttäjää `createsuperuser`-komennolla. Tässä tapauksessa sähköpostin ja salasanan lisäksi ei vaadita muita kenttiä.
• `objects = CustomUserManager()`: Määrittää mukautetun käyttäjänhallinnan mallille.
• `__str__(self)`: Määrittää, miten käyttäjäobjekti esitetään merkkijonona (esim. hallintapaneelissa).

Vaihe 2: Päivitä `settings.py`

Käske Djangoa käyttämään mukautettua käyttäjämalliasi lisäämällä seuraava rivi `settings.py`-tiedostoosi:

            AUTH_USER_MODEL = 'accounts.CustomUser'
            

              
                Copy
              
            
          

Korvaa `accounts` sen sovelluksesi nimellä, jossa määritit `CustomUser`-mallin.

Vaihe 3: Luo ja suorita migraatiot

Suorita seuraavat komennot luodaksesi ja soveltaaksesi migraatioita:

            python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
            

              
                Copy
              
            
          

Tämä luo uuden tietokantataulukon mukautetulle käyttäjämallillesi.

Vaihe 4: Mukautetun käyttäjämallin käyttö

Nyt voit käyttää mukautettua käyttäjämalliasi näkymissäsi, malleissasi ja muissa sovelluksesi osissa. Esimerkiksi uuden käyttäjän luomiseksi:

            from accounts.models import CustomUser

user = CustomUser.objects.create_user(email='user@example.com', password='password123', first_name='John', last_name='Doe')
            

              
                Copy
              
            
          

2. AbstractUserin käyttö (Lisäys oletusmalliin)

Tämä lähestymistapa on yksinkertaisempi, jos sinun tarvitsee lisätä vain muutama lisäkenttä Djangon oletuskäyttäjämalliin. Se perii kaikki olemassa olevat kentät ja metodit `AbstractUser`-luokasta. Tämä voi olla helpompaa yksinkertaisempaan mukauttamiseen.

Vaihe 1: Luo mukautettu käyttäjämalli

Määrittele Django-sovelluksesi `models.py`-tiedostossa mukautettu käyttäjämallisi, joka perii `AbstractUser`-luokan:

            from django.contrib.auth.models import AbstractUser
from django.db import models

class CustomUser(AbstractUser):
    # Add extra fields here
    phone_number = models.CharField(max_length=20, blank=True, verbose_name='Phone Number')
    profile_picture = models.ImageField(upload_to='profile_pictures/', blank=True)
    # Custom fields (Example: preferred currency, address format, etc.)
    preferred_currency = models.CharField(max_length=3, default='USD', choices=[('USD', 'US Dollar'), ('EUR', 'Euro'), ('JPY', 'Japanese Yen')])
    address_format = models.CharField(max_length=50, blank=True, help_text='e.g., "Name, Street, City, Zip, Country"')

    def __str__(self):
        return self.username

            

              
                Copy
              
            
          

Selitys:

• CustomUser: Tämä on mukautettu käyttäjämallisi, joka perii `AbstractUser`-luokan.
• `phone_number`, `profile_picture`: Esimerkkikenttiä lisättäväksi käyttäjämalliin. `upload_to` määrittää, minne profiilikuvat tallennetaan.
• `preferred_currency`, `address_format`: Esimerkkejä mukautetuista kentistä, jotka ovat merkityksellisiä globaaleille sovelluksille. Eri maissa on huomattavan erilaisia osoitemuotoja.
• `__str__(self)`: Määrittää, miten käyttäjäobjekti esitetään merkkijonona (esim. hallintapaneelissa). Tässä se käyttää käyttäjänimeä.

Vaihe 2: Päivitä `settings.py`

Kuten aiemmin, käske Djangoa käyttämään mukautettua käyttäjämalliasi lisäämällä seuraava rivi `settings.py`-tiedostoosi:

            AUTH_USER_MODEL = 'accounts.CustomUser'
            

              
                Copy
              
            
          

Vaihe 3: Luo ja suorita migraatiot

Suorita seuraavat komennot luodaksesi ja soveltaaksesi migraatioita:

            python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
            

              
                Copy
              
            
          

Vaihe 4: Mukautetun käyttäjämallin käyttö

Voit nyt käyttää lisättyjä kenttiä työskennellessäsi käyttäjäobjektien kanssa:

            from accounts.models import CustomUser

user = CustomUser.objects.create_user(username='johndoe', password='password123', email='john.doe@example.com')
user.phone_number = '+15551234567'
user.preferred_currency = 'EUR'
user.save()
            

              
                Copy
              
            
          

Parhaat käytännöt mukautetuille käyttäjämalleille globaaleissa sovelluksissa

Kun toteutat mukautettuja käyttäjämalleja sovelluksiin, jotka on suunnattu globaalille yleisölle, ota huomioon seuraavat parhaat käytännöt:

1. Kansainvälistäminen ja lokalisointi (i18n & l10n)

Tallenna paikalliset tiedot: Suunnittele mallisi vastaamaan erilaisia kulttuurisia normeja ja tietomuotoja. Tallenna päivämäärät, ajat, numerot ja osoitteet paikallisesti tietoisella tavalla.

Esimerkki:

            from django.utils import timezone

class CustomUser(AbstractUser):
    #...
    date_of_birth = models.DateField(blank=True, null=True)

    def get_localized_date_of_birth(self, language_code):
        if self.date_of_birth:
            return timezone.localtime(timezone.make_aware(datetime.datetime.combine(self.date_of_birth, datetime.time.min))).strftime('%x')  # Format according to the locale
        return None
            

              
                Copy
              
            
          

2. Aikavyöhykkeiden käsittely

Tallenna ja käsittele aikavyöhykkeet aina oikein. Tallenna aikavyöhyketiedot käyttäjämalliin ja käytä niitä näyttääksesi päivämäärät ja ajat käyttäjän paikallisella aikavyöhykkeellä.

Esimerkki:

            from django.utils import timezone

class CustomUser(AbstractUser):
    #...
    timezone = models.CharField(max_length=50, default='UTC')

    def get_localized_time(self, datetime_obj):
        user_timezone = pytz.timezone(self.timezone)
        return timezone.localtime(datetime_obj, user_timezone)
            

              
                Copy
              
            
          

3. Osoitemuotoilu

Osoitemuodot vaihtelevat merkittävästi eri maiden välillä. Toteuta joustava osoitejärjestelmä, jonka avulla käyttäjät voivat syöttää osoitteensa oikeassa muodossa oman sijaintinsa mukaan. Harkitse kolmannen osapuolen kirjaston tai palvelun käyttöä osoitteen validoinnin ja muotoilun käsittelyyn.

Esimerkki:

            class CustomUser(AbstractUser):
    #...
    country = models.CharField(max_length=50, blank=True)
    address_line_1 = models.CharField(max_length=255, blank=True)
    address_line_2 = models.CharField(max_length=255, blank=True)
    city = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    postal_code = models.CharField(max_length=20, blank=True)

    def get_formatted_address(self):
        # Implement logic to format address based on country
        if self.country == 'US':
            return f'{self.address_line_1}\n{self.address_line_2}\n{self.city}, {self.postal_code}, {self.country}'
        elif self.country == 'GB':
            return f'{self.address_line_1}\n{self.address_line_2}\n{self.city}\n{self.postal_code}\n{self.country}'
        else:
            return 'Address format not supported'

            

              
                Copy
              
            
          

4. Valuutan käsittely

Jos sovelluksesi sisältää rahoitustapahtumia, tallenna käyttäjän ensisijainen valuutta ja käytä sitä hintojen ja summien näyttämiseen. Käytä kirjastoa kuten `babel` valuutta-arvojen muotoiluun käyttäjän alueasetusten mukaisesti.

Esimerkki:

            from babel.numbers import format_currency

class CustomUser(AbstractUser):
    #...
    preferred_currency = models.CharField(max_length=3, default='USD')

    def get_formatted_price(self, amount):
        return format_currency(amount, self.preferred_currency, locale='en_US')  # Adjust locale as needed
            

              
                Copy
              
            
          

5. Tietojen validointi

Toteuta vankka tietojen validointi varmistaaksesi, että käyttäjän syöte on kelvollista ja johdonmukaista. Käytä Djangon sisäänrakennettuja validoijia tai luo mukautettuja validoijia tietojen eheyden varmistamiseksi.

Esimerkki:

            from django.core.validators import RegexValidator

class CustomUser(AbstractUser):
    #...
    phone_number = models.CharField(
        max_length=20,
        blank=True,
        validators=[
            RegexValidator(
                regex=r'^\\+?\\d{9,15}$',
                message="Puhelinnumero on syötettävä muodossa: '+999999999'. Enintään 15 numeroa sallittu."
            ),
        ]
    )
            

              
                Copy
              
            
          

6. Turvallisuusnäkökohdat

Salasanan tiivistäminen: Djangon autentikointijärjestelmä käyttää oletuksena vahvoja salasanan tiivistysalgoritmeja. Varmista, että käytät Djangon uusinta versiota hyötyäksesi uusimmista tietoturvapäivityksistä.

Kaksivaiheinen todennus (2FA): Toteuta 2FA lisätäksesi ylimääräisen turvakerroksen käyttäjätileille. Tähän on saatavilla erilaisia Django-paketteja, kuten `django-otp`. Tämä on erityisen tärkeää käsiteltäessä arkaluonteisia käyttäjätietoja tai rahoitustapahtumia.

Tietosuoja: Noudata tietosuojan ja yksityisyyden parhaita käytäntöjä, erityisesti käsiteltäessä arkaluonteisia käyttäjätietoja. Noudata asiaankuuluvia tietosuojasäännöksiä, kuten GDPR:ää ja CCPA:ta. Harkitse tietojen salausta, anonymisointia ja tokenisointitekniikoita.

7. Testaus

Kirjoita kattavia yksikkö- ja integraatiotestejä varmistaaksesi, että mukautettu käyttäjämallisi toimii odotetusti ja että autentikointijärjestelmäsi on turvallinen. Testaa erilaisia skenaarioita, mukaan lukien kelvolliset ja kelvottomat käyttäjän syötteet, salasanan palautusprosessit ja käyttöoikeustarkistukset.

8. Dokumentaatio

Dokumentoi mukautettu käyttäjämallisi ja autentikointijärjestelmäsi perusteellisesti. Tämä helpottaa muiden kehittäjien koodisi ymmärtämistä ja ylläpitämistä. Sisällytä tietoja jokaisen kentän tarkoituksesta, autentikointivirrasta ja kaikista tietoturvanäkökohdista.

Edistyneet tekniikat ja huomioitavat asiat

1. Mukautetut käyttäjänhallintaluokat

Kuten `AbstractBaseUser`-esimerkissä osoitettiin, mukautetut käyttäjänhallintaluokat ovat olennaisia käyttäjien luomisessa ja hallinnassa. Ne antavat sinun määrittää mukautettua logiikkaa käyttäjien luomiseen, kuten oletusarvojen asettamiseen tietyille kentille tai lisävalidointien suorittamiseen.

2. Proxy-mallit

Proxy-mallien avulla voit lisätä metodeja käyttäjämalliin muuttamatta tietokannan skeemaa. Tämä voi olla hyödyllistä lisättäessä sovelluksellesi ominaisia mukautettuja logiikoita tai laskelmia.

3. Käyttäjämallin laajentaminen profiilimallilla

Sen sijaan, että lisäisit monia kenttiä suoraan käyttäjämalliin, voit luoda erillisen profiilimallin, jolla on yksi-yhteen-suhde käyttäjämallin kanssa. Tämä voi auttaa pitämään käyttäjämallisi puhtaana ja järjestettynä.

            from django.db import models
from django.conf import settings

class UserProfile(models.Model):
    user = models.OneToOneField(settings.AUTH_USER_MODEL, on_delete=models.CASCADE, related_name='profile')
    # Additional fields
    bio = models.TextField(blank=True)
    location = models.CharField(max_length=100, blank=True)

            

              
                Copy
              
            
          

Muista luoda signaali, joka luo automaattisesti UserProfilen käyttäjän luonnin yhteydessä:

            from django.db.models.signals import post_save
from django.dispatch import receiver
from django.conf import settings
from .models import UserProfile

@receiver(post_save, sender=settings.AUTH_USER_MODEL)
def create_user_profile(sender, instance, created, **kwargs):
    if created:
        UserProfile.objects.create(user=instance)

@receiver(post_save, sender=settings.AUTH_USER_MODEL)
def save_user_profile(sender, instance, **kwargs):
    instance.profile.save()

            

              
                Copy
              
            
          

4. Kertakirjautuminen (SSO)

Suuremmissa organisaatioissa tai sovelluksissa, jotka vaativat integraatiota muihin palveluihin, harkitse kertakirjautumisen (SSO) käyttöönottoa OAuth 2.0 tai SAML-protokollien avulla. Django tarjoaa useita paketteja, jotka yksinkertaistavat SSO-integraatiota, kuten `django-allauth`.

5. Tarkastusloki

Toteuta tarkastuslokitus seurataksesi käyttäjän toimintaa ja muutoksia käyttäjätietoihin. Tästä voi olla hyötyä tietoturvan valvonnassa, vaatimustenmukaisuudessa ja virheenkorjauksessa. Paketit kuten `django-auditlog` voivat auttaa tämän prosessin automatisoinnissa.

Johtopäätös

Mukautettujen käyttäjämallien luominen ja toteuttaminen Djangossa tarjoaa joustavuutta ja hallintaa, joita tarvitset vankkojen ja skaalautuvien autentikointijärjestelmien rakentamiseen, erityisesti globaaleissa sovelluksissa. Noudattamalla tässä oppaassa esitettyjä parhaita käytäntöjä voit varmistaa, että sovelluksesi on hyvin varusteltu käsittelemään moninaisia käyttäjävaatimuksia, ylläpitämään tietojen eheyttä ja tarjoamaan turvallisen ja käyttäjäystävällisen kokemuksen käyttäjille ympäri maailmaa. Muista suunnitella toteutuksesi huolellisesti, ottaa huomioon käyttäjien tarpeet ja priorisoida tietoturva prosessin jokaisessa vaiheessa. Valinta `AbstractBaseUser`:n ja `AbstractUser`:n välillä riippuu tarvittavan mukautuksen tasosta. Merkittävissä muutoksissa `AbstractBaseUser` tarjoaa enemmän hallintaa. Yksinkertaisissa laajennuksissa `AbstractUser` tarjoaa sujuvamman siirtymän. Perusteellinen testaus on ratkaisevan tärkeää sen varmistamiseksi, että mukautettu käyttäjämalli integroituu saumattomasti muuhun Django-sovellukseesi ja täyttää kaikki tietoturvavaatimukset. Hyödynnä kansainvälistämisen, lokalisoinnin ja aikavyöhykkeiden käsittelyn parhaita käytäntöjä tarjotaksesi aidosti globaalin kokemuksen. Tämä edistää merkittävästi sovelluksesi menestystä ja hyväksyntää monipuolisilla markkinoilla ympäri maailmaa.