Xác thực Python Django: Làm chủ các mô hình người dùng tùy chỉnh cho các ứng dụng toàn cầu

Hệ thống xác thực tích hợp sẵn của Django là một điểm khởi đầu mạnh mẽ cho nhiều ứng dụng web. Tuy nhiên, khi ứng dụng của bạn mở rộng và trở nên phức tạp hơn, đặc biệt là cho đối tượng toàn cầu, mô hình Người dùng mặc định có thể không đủ. Đây là nơi các mô hình người dùng tùy chỉnh phát huy tác dụng, mang lại sự linh hoạt và kiểm soát lớn hơn đối với dữ liệu người dùng và quy trình xác thực. Hướng dẫn toàn diện này sẽ hướng dẫn bạn quy trình tạo và triển khai các mô hình người dùng tùy chỉnh trong Django, đảm bảo ứng dụng của bạn được trang bị tốt để xử lý các yêu cầu đa dạng của người dùng và các cân nhắc về bảo mật.

Tại sao nên sử dụng Mô hình người dùng tùy chỉnh?

Mô hình Người dùng Django mặc định được thiết kế với các thuộc tính chung như tên người dùng, mật khẩu, email, first_name và last_name. Mặc dù phù hợp với các ứng dụng đơn giản, nhưng nó thường không đáp ứng được khi bạn cần:

• Lưu trữ thông tin người dùng bổ sung: Hãy xem xét một nền tảng thương mại điện tử toàn cầu cần lưu trữ tùy chọn người dùng, địa chỉ ở nhiều định dạng khác nhau, đơn vị tiền tệ ưa thích hoặc cài đặt ngôn ngữ. Những điều này nằm ngoài phạm vi của mô hình mặc định.
• Thay đổi trường xác thực: Có lẽ bạn muốn xác thực người dùng bằng địa chỉ email thay vì tên người dùng hoặc triển khai xác thực đa yếu tố yêu cầu các trường bổ sung.
• Tích hợp với cơ sở dữ liệu hiện có: Nếu bạn đang tích hợp ứng dụng Django với cơ sở dữ liệu hiện có có lược đồ người dùng khác, mô hình người dùng tùy chỉnh cho phép bạn ánh xạ mô hình của mình vào cấu trúc dữ liệu hiện có.
• Nâng cao bảo mật: Các mô hình tùy chỉnh cho phép kiểm soát tốt hơn đối với băm mật khẩu, cơ chế đặt lại mật khẩu và các khía cạnh liên quan đến bảo mật khác.
• Triển khai các vai trò người dùng khác nhau: Lưu trữ dữ liệu kiểm soát truy cập dựa trên vai trò (RBAC) trực tiếp trong mô hình (hoặc tham chiếu đến nó) cung cấp khả năng kiểm soát linh hoạt và rõ ràng hơn so với các nhóm và quyền chung.

Sử dụng mô hình người dùng tùy chỉnh cung cấp một cách rõ ràng và dễ bảo trì để mở rộng hồ sơ người dùng mà không cần sửa đổi trực tiếp hệ thống xác thực Django cốt lõi. Đây là một phương pháp hay nhất cho bất kỳ dự án nào dự đoán sự tăng trưởng trong tương lai hoặc yêu cầu dữ liệu người dùng chuyên biệt.

Khi nào nên triển khai Mô hình người dùng tùy chỉnh?

Thời điểm tốt nhất để triển khai mô hình người dùng tùy chỉnh là vào đầu dự án của bạn. Thay đổi mô hình người dùng trong môi trường sản xuất có thể phức tạp và có khả năng gây hại cho dữ liệu. Nếu dự án của bạn đã được tiến hành, hãy xem xét cẩn thận các tác động và tạo một kế hoạch di chuyển mạnh mẽ trước khi thực hiện bất kỳ thay đổi nào.

Đây là một hướng dẫn chung:

• Bắt đầu với một mô hình người dùng tùy chỉnh: Nếu bạn thấy trước bất kỳ nhu cầu nào về thông tin người dùng mở rộng hoặc logic xác thực tùy chỉnh.
• Cân nhắc di chuyển cẩn thận: Nếu bạn đã có một dự án Django đang chạy với người dùng và quyết định chuyển sang mô hình tùy chỉnh. Sao lưu cơ sở dữ liệu của bạn và hiểu rõ quy trình di chuyển.

Tạo Mô hình người dùng tùy chỉnh

Có hai phương pháp chính để tạo mô hình người dùng tùy chỉnh trong Django:

1. AbstractBaseUser: Phương pháp này cho phép bạn kiểm soát hoàn toàn mô hình người dùng. Bạn xác định tất cả các trường, bao gồm tên người dùng, mật khẩu, email và bất kỳ trường tùy chỉnh nào bạn cần.
2. AbstractUser: Phương pháp này kế thừa từ mô hình Người dùng Django mặc định và cho phép bạn thêm hoặc ghi đè các trường hiện có. Điều này đơn giản hơn nếu bạn chỉ cần thêm một vài trường bổ sung.

1. Sử dụng AbstractBaseUser (Kiểm soát hoàn toàn)

Đây là tùy chọn linh hoạt nhất, cho phép bạn xác định toàn bộ mô hình người dùng từ đầu. Nó cung cấp khả năng kiểm soát lớn nhất đối với cấu trúc dữ liệu người dùng và quy trình xác thực. Đây là cách thực hiện:

Bước 1: Tạo Mô hình người dùng tùy chỉnh

Trong ứng dụng Django của bạn (ví dụ: 'accounts'), hãy tạo một tệp `models.py` và xác định mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn kế thừa từ `AbstractBaseUser` và `PermissionsMixin`:

            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
              
            
          

Giải thích:

• CustomUserManager: Lớp này là bắt buộc để quản lý mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn. Nó xử lý việc tạo người dùng và siêu người dùng. `normalize_email` rất quan trọng để đảm bảo tính nhất quán của email trên các ngôn ngữ và phương thức nhập khác nhau.
• CustomUser: Đây là mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn.
• `email = models.EmailField(unique=True, verbose_name='email address')`: Xác định trường email làm mã định danh duy nhất cho người dùng. Sử dụng `unique=True` đảm bảo rằng mỗi người dùng có một địa chỉ email duy nhất. Tên verbose cải thiện giao diện quản trị.
• `first_name`, `last_name`: Các trường tiêu chuẩn để lưu trữ tên của người dùng. `blank=True` cho phép các trường này trống.
• `is_staff`, `is_active`: Các trường tiêu chuẩn để kiểm soát quyền truy cập của người dùng vào bảng điều khiển quản trị và kích hoạt tài khoản.
• `date_joined`: Ghi lại ngày tài khoản người dùng được tạo.
• `preferred_language`, `timezone`: Các trường tùy chỉnh ví dụ để lưu trữ tùy chọn của người dùng. Đối số `choices` giới hạn các tùy chọn ngôn ngữ có thể. Điều này rất quan trọng đối với một ứng dụng toàn cầu. Múi giờ cũng rất quan trọng để bản địa hóa.
• `USERNAME_FIELD = 'email'`: Chỉ định rằng trường email sẽ được sử dụng làm tên người dùng để xác thực.
• `REQUIRED_FIELDS = []`: Chỉ định các trường bắt buộc khi tạo siêu người dùng bằng lệnh `createsuperuser`. Trong trường hợp này, không có trường bổ sung nào được yêu cầu ngoài email và mật khẩu.
• `objects = CustomUserManager()`: Gán trình quản lý người dùng tùy chỉnh cho mô hình.
• `__str__(self)`: Xác định cách đối tượng người dùng được biểu diễn dưới dạng một chuỗi (ví dụ: trong bảng điều khiển quản trị).

Bước 2: Cập nhật `settings.py`

Cho Django biết sử dụng mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn bằng cách thêm dòng sau vào tệp `settings.py` của bạn:

            AUTH_USER_MODEL = 'accounts.CustomUser'
            

              
                Copy
              
            
          

Thay thế `accounts` bằng tên của ứng dụng của bạn nơi bạn đã xác định mô hình `CustomUser`.

Bước 3: Tạo và Áp dụng Di chuyển

Chạy các lệnh sau để tạo và áp dụng các di chuyển:

            python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
            

              
                Copy
              
            
          

Điều này sẽ tạo một bảng cơ sở dữ liệu mới cho mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn.

Bước 4: Sử dụng Mô hình người dùng tùy chỉnh

Bây giờ bạn có thể sử dụng mô hình người dùng tùy chỉnh của mình trong các khung nhìn, mẫu và các phần khác của ứng dụng của bạn. Ví dụ: để tạo một người dùng mới:

            from accounts.models import CustomUser

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

              
                Copy
              
            
          

2. Sử dụng AbstractUser (Thêm vào Mô hình mặc định)

Phương pháp này đơn giản hơn nếu bạn chỉ cần thêm một vài trường bổ sung vào mô hình Người dùng Django mặc định. Nó kế thừa tất cả các trường và phương thức hiện có từ `AbstractUser`. Điều này có thể dễ dàng hơn để tùy chỉnh đơn giản.

Bước 1: Tạo Mô hình người dùng tùy chỉnh

Trong tệp `models.py` của ứng dụng Django của bạn, hãy xác định mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn kế thừa từ `AbstractUser`:

            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
              
            
          

Giải thích:

• CustomUser: Đây là mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn, kế thừa từ `AbstractUser`.
• `phone_number`, `profile_picture`: Các trường ví dụ để thêm vào mô hình người dùng. `upload_to` chỉ định nơi hình ảnh hồ sơ sẽ được lưu trữ.
• `preferred_currency`, `address_format`: Các trường tùy chỉnh ví dụ liên quan đến các ứng dụng toàn cầu. Các quốc gia khác nhau có các định dạng địa chỉ khác nhau đáng kể.
• `__str__(self)`: Xác định cách đối tượng người dùng được biểu diễn dưới dạng một chuỗi (ví dụ: trong bảng điều khiển quản trị). Ở đây nó sử dụng tên người dùng.

Bước 2: Cập nhật `settings.py`

Tương tự như trước đây, hãy cho Django biết sử dụng mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn bằng cách thêm dòng sau vào tệp `settings.py` của bạn:

            AUTH_USER_MODEL = 'accounts.CustomUser'
            

              
                Copy
              
            
          

Bước 3: Tạo và Áp dụng Di chuyển

Chạy các lệnh sau để tạo và áp dụng các di chuyển:

            python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
            

              
                Copy
              
            
          

Bước 4: Sử dụng Mô hình người dùng tùy chỉnh

Bây giờ bạn có thể truy cập các trường đã thêm khi làm việc với các đối tượng người dùng:

            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
              
            
          

Các phương pháp hay nhất cho Mô hình người dùng tùy chỉnh trong các ứng dụng toàn cầu

Khi triển khai các mô hình người dùng tùy chỉnh cho các ứng dụng nhắm mục tiêu đến đối tượng toàn cầu, hãy xem xét các phương pháp hay nhất sau:

1. Quốc tế hóa và Bản địa hóa (i18n & l10n)

Lưu trữ Dữ liệu Cụ thể theo Ngôn ngữ: Thiết kế mô hình của bạn để phù hợp với các chuẩn mực văn hóa và định dạng dữ liệu khác nhau. Lưu trữ ngày tháng, thời gian, số và địa chỉ theo cách nhận biết ngôn ngữ.

Ví dụ:

            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. Xử lý Múi giờ

Luôn lưu trữ và xử lý múi giờ chính xác. Lưu trữ thông tin múi giờ trong mô hình người dùng và sử dụng nó để hiển thị ngày và giờ trong múi giờ địa phương của người dùng.

Ví dụ:

            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. Định dạng Địa chỉ

Định dạng địa chỉ khác nhau đáng kể giữa các quốc gia. Triển khai một hệ thống địa chỉ linh hoạt cho phép người dùng nhập địa chỉ của họ theo đúng định dạng cho vị trí của họ. Cân nhắc sử dụng thư viện hoặc dịch vụ của bên thứ ba để xử lý xác thực và định dạng địa chỉ.

Ví dụ:

            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. Xử lý Tiền tệ

Nếu ứng dụng của bạn liên quan đến các giao dịch tài chính, hãy lưu trữ đơn vị tiền tệ ưa thích của người dùng và sử dụng nó để hiển thị giá cả và số tiền. Sử dụng một thư viện như `babel` để định dạng các giá trị tiền tệ theo ngôn ngữ địa phương của người dùng.

Ví dụ:

            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. Xác thực Dữ liệu

Triển khai xác thực dữ liệu mạnh mẽ để đảm bảo rằng đầu vào của người dùng hợp lệ và nhất quán. Sử dụng trình xác thực tích hợp của Django hoặc tạo trình xác thực tùy chỉnh để thực thi tính toàn vẹn của dữ liệu.

Ví dụ:

            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="Phone number must be entered in the format: '+999999999'. Up to 15 digits allowed."
            ),
        ]
    )
            

              
                Copy
              
            
          

6. Cân nhắc về Bảo mật

Băm Mật khẩu: Hệ thống xác thực của Django sử dụng các thuật toán băm mật khẩu mạnh theo mặc định. Đảm bảo rằng bạn đang sử dụng phiên bản Django mới nhất để hưởng lợi từ các bản cập nhật bảo mật mới nhất.

Xác thực Hai yếu tố (2FA): Triển khai 2FA để thêm một lớp bảo mật bổ sung cho tài khoản người dùng. Có nhiều gói Django khác nhau có sẵn cho việc này, chẳng hạn như `django-otp`. Điều này đặc biệt quan trọng khi xử lý dữ liệu người dùng nhạy cảm hoặc các giao dịch tài chính.

Bảo vệ Dữ liệu: Tuân theo các phương pháp hay nhất để bảo vệ dữ liệu và quyền riêng tư, đặc biệt khi xử lý thông tin người dùng nhạy cảm. Tuân thủ các quy định bảo vệ dữ liệu có liên quan, chẳng hạn như GDPR và CCPA. Cân nhắc các kỹ thuật mã hóa, ẩn danh và mã hóa dữ liệu.

7. Kiểm tra

Viết các bài kiểm tra đơn vị và kiểm tra tích hợp toàn diện để đảm bảo rằng mô hình người dùng tùy chỉnh của bạn hoạt động như mong đợi và hệ thống xác thực của bạn an toàn. Kiểm tra các kịch bản khác nhau, bao gồm đầu vào của người dùng hợp lệ và không hợp lệ, quy trình đặt lại mật khẩu và kiểm tra quyền.

8. Tài liệu

Ghi lại mô hình người dùng tùy chỉnh và hệ thống xác thực của bạn một cách kỹ lưỡng. Điều này sẽ giúp các nhà phát triển khác dễ dàng hiểu và duy trì mã của bạn. Bao gồm thông tin về mục đích của từng trường, luồng xác thực và bất kỳ cân nhắc về bảo mật nào.

Các kỹ thuật và cân nhắc nâng cao

1. Trình quản lý người dùng tùy chỉnh

Như đã trình bày trong ví dụ `AbstractBaseUser`, trình quản lý người dùng tùy chỉnh là cần thiết để tạo và quản lý người dùng. Chúng cho phép bạn xác định logic tùy chỉnh để tạo người dùng, chẳng hạn như đặt các giá trị mặc định cho một số trường nhất định hoặc thực hiện xác thực bổ sung.

2. Mô hình Proxy

Mô hình proxy cho phép bạn thêm các phương thức vào mô hình người dùng mà không làm thay đổi lược đồ cơ sở dữ liệu. Điều này có thể hữu ích để thêm logic hoặc tính toán tùy chỉnh cụ thể cho ứng dụng của bạn.

3. Mở rộng Mô hình người dùng với Mô hình hồ sơ

Thay vì thêm nhiều trường trực tiếp vào mô hình người dùng, bạn có thể tạo một mô hình hồ sơ riêng biệt có mối quan hệ một-một với mô hình người dùng. Điều này có thể giúp mô hình người dùng của bạn rõ ràng và có tổ chức.

            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
              
            
          

Hãy nhớ tạo một tín hiệu để tự động tạo UserProfile khi người dùng được tạo:

            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. Đăng nhập một lần (SSO)

Đối với các tổ chức lớn hơn hoặc các ứng dụng yêu cầu tích hợp với các dịch vụ khác, hãy cân nhắc triển khai Đăng nhập một lần (SSO) bằng cách sử dụng các giao thức như OAuth 2.0 hoặc SAML. Django cung cấp một số gói đơn giản hóa tích hợp SSO, chẳng hạn như `django-allauth`.

5. Ghi nhật ký kiểm toán

Triển khai ghi nhật ký kiểm toán để theo dõi hoạt động của người dùng và các thay đổi đối với dữ liệu người dùng. Điều này có thể hữu ích cho việc giám sát bảo mật, tuân thủ và gỡ lỗi. Các gói như `django-auditlog` có thể giúp tự động hóa quy trình này.

Kết luận

Tạo và triển khai các mô hình người dùng tùy chỉnh trong Django cung cấp sự linh hoạt và kiểm soát bạn cần để xây dựng các hệ thống xác thực mạnh mẽ và có thể mở rộng, đặc biệt là cho các ứng dụng toàn cầu. Bằng cách tuân theo các phương pháp hay nhất được nêu trong hướng dẫn này, bạn có thể đảm bảo rằng ứng dụng của mình được trang bị tốt để xử lý các yêu cầu đa dạng của người dùng, duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu và cung cấp trải nghiệm an toàn và thân thiện với người dùng cho người dùng trên khắp thế giới. Hãy nhớ lập kế hoạch cẩn thận cho việc triển khai của bạn, xem xét nhu cầu của người dùng và ưu tiên bảo mật ở mọi giai đoạn của quy trình. Việc chọn giữa `AbstractBaseUser` và `AbstractUser` tùy thuộc vào mức độ tùy chỉnh cần thiết. Đối với những thay đổi đáng kể, `AbstractBaseUser` cung cấp nhiều quyền kiểm soát hơn. Đối với các phần mở rộng đơn giản, `AbstractUser` cung cấp một quá trình chuyển đổi mượt mà hơn. Kiểm tra kỹ lưỡng là rất quan trọng để đảm bảo mô hình người dùng tùy chỉnh tích hợp liền mạch với phần còn lại của ứng dụng Django của bạn và đáp ứng tất cả các yêu cầu bảo mật. Áp dụng các phương pháp hay nhất để quốc tế hóa, bản địa hóa và xử lý múi giờ để mang lại trải nghiệm thực sự toàn cầu. Điều này sẽ đóng góp đáng kể vào sự thành công và chấp nhận ứng dụng của bạn ở các thị trường đa dạng trên toàn thế giới.