基于角色的权限控制系统（role-based access control）

Posted 2021-01-12 silence_cho

　　role-based access control（rbac），指对于不同角色的用户，拥有不同的权限 。用户对应一个角色，一个角色拥有若干权限，形成用户-角色-权限的关系，如下图所示。当一个用户进行访问数据时，根据其角色判断其拥有的权限，限定其操作。通过django实现一个简单的rbac app，简要记录下过程。

1.实现效果

　　实现效果如下图所示，不同用户拥有不同角色，不同角色拥有不同权限。下图中只是对角色和用户两张表进行编辑和访问，当我们项目中还有其他数据需要进行权限控制访问时，只需进行两处设置，一是在权限表中为这个数据表增加 "增删改查" 四个权限，然后将对应权限添加到角色表中即可。

2. 实现过程

　　2.1 数据库设计

　　　　建立四张表，用户表，角色表，权限表和权限组表。models.py代码如下:

from __future__ import unicode_literals
from django.db import models

class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    password = models.CharField(max_length=16)
    age = models.IntegerField()
    role = models.ForeignKey(to=\'Role\')
    def __str__(self):
        return self.name

class Role(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)
    permission = models.ManyToManyField(to=\'Permission\')
    def __str__(self):
        return self.title

class Permission(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)
    url = models.CharField(max_length=32)
    action = models.CharField(max_length=32)
    group = models.ForeignKey(to=\'PermissionGroup\')
    def __str__(self):
        return self.title

class PermissionGroup(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)
    def __str__(self):
        return self.title

models.py

　　　　这里一条权限实际上对应一条url，表示对一张数据表的一个操作（增删改查），而权限分组则表明权限属于对那张表的操作。因此有几张可以操作的数据表应对应几个权限组，而每个权限组，应该都包括四个权限：增删改查。一条权限的数据信息如下图。这里只有用户表和角色表两张表可以操作，对应用户管理和角色管理两个权限组。

　　2.2 权限控制

　　　　用户是通过url来访问数据，而一条url对应一个权限。因此当用户访问数据时，权限控制的流程是：
　　　　　　a, 首先判断用户是否登录，未登录时重定向至登陆页面。

　　　　　　b，用户登陆进来时，根据其角色判断拥有的所有权限，并将其权限表计入session中。

　　　　　　c，用户登陆后，当其访问数据时，根据session中权限表判断，若无查看权限则直接拒绝，否则允许查看，进一步判断增删改权限来个性化前端显示页面。

　　　　url代码如下：

# 总的一级路由 
from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import admin

urlpatterns = [
    url(r\'^admin/\', admin.site.urls),
    url(r\'\',include(\'rbac.urls\'))
]

# rbac.urls代码，二级分发路由
urlpatterns = [
　　 url(r\'^login/$\', views.login),
    url(r\'^user/$\', views.listUser),
    url(r\'^user/add/\', views.addUser),
    url(r\'^user/edit/(\\d+)\', views.editUser),
    url(r\'^user/delete/(\\d+)\', views.deleteUser),
    url(r\'^role/$\', views.listRole),
    url(r\'^role/add/\', views.addRole),
    url(r\'^role/edit/(\\d+)\', views.editRole),
    url(r\'^role/delete/(\\d+)\', views.deleteRole),

]

　　url权限的判断，通过自定义中间件来实现，将用户访问的url和其权限表url匹配，拥有权限时才允许通过，交给相应的视图函数处理。代码如下：

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import HttpResponse,redirect
import re
#自定义中间件
class ValidPermission(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        current_path = request.path  # 拿到当前请求路径  \'/user/\'
       
　　　　 #设置白名单，允许任何人访问的url
        valid_urls = [\'/login/\',\'/admin/(.*)\']
        for url in valid_urls:
            path = \'^%s$\'%url
            ret = re.match(path, current_path)
            if ret:
                return None

        #对于没有登陆的用户重定向至登陆页面
        user_id = request.session.get(\'user\',[])
        if not user_id:
            return redirect(\'/login/\')

        #根据权限来匹配url，决定当前用户是否有访问权限
        permission_list = request.session[\'permission_list\']
        # print permission_list,current_path
        for permission in permission_list.values():
            urls = permission[\'permission__url\']
            for url in urls:
                path = \'^%s$\'%url
                ret = re.match(path,current_path)
                if ret:
                    request.actions = permission[\'permission__action\']   #[u\'list\', u\'edit\', u\'add\']
                    # print request.actions
                    return None
        return HttpResponse(\'没有访问权限\')

　　登陆函数代码：

def login(request):
    if request.method==\'POST\':
        name = request.POST.get(\'name\')
        passsword = request.POST.get(\'password\')
        # print name, passsword
        user_obj = models.User.objects.filter(name=name,password=passsword).first()
        if user_obj:
            request.session[\'user\']=user_obj.pk
            initial_permission(request,user_obj)
            return redirect(\'/user/\')
        else:
            return render(request,\'login.html\')
    return render(request, \'login.html\')

from rbac import models
def initial_permission(request,user):
    permissions = models.Role.objects.filter(user=user).values(\'permission__url\',\'permission__action\',\'permission__group_id\').distinct()
    permission_list = {}
    for item in permissions:
        if item[\'permission__group_id\'] not in permission_list:
            permission_list[item[\'permission__group_id\']]= {\'permission__url\':[item[\'permission__url\'],],\'permission__action\':[item[\'permission__action\'],]}
        else:
            permission_list[item[\'permission__group_id\']][\'permission__url\'].append(item[\'permission__url\'])
            permission_list[item[\'permission__group_id\']][\'permission__action\'].append(item[\'permission__action\'])
    #print permission_list
    request.session[\'permission_list\'] = permission_list
    # 按用户组权限id分组，得到如下的数据结构，即对两张表分别的操作权限
    # {1: {\'permission__url\': [u\'/user/\', u\'/user/edit/(\\\\d+)\', u\'/user/add/\'],
    #      \'permission__action\': [u\'list\', u\'edit\', u\'add\']},
    #  2: {\'permission__url\': [u\'/role/\'], \'permission__action\': [u\'list\']}}

    #设置菜单的显示权限数据
    menu_permissions = models.Role.objects.filter(user=user).values(\'permission__url\',\'permission__action\',\'permission__group__title\').distinct()
    menu_permission_list=[]
    for item in menu_permissions:
        if item[\'permission__action\'] == \'list\':         menu_permission_list.append((item[\'permission__url\'],item[\'permission__group__title\']))
    request.session[\'menu_permission_list\'] = menu_permission_list
    # print menu_permission_list

　　视图函数的处理主要时将数据和用户权限传给前端，前端根据权限来显示不同的页面（若用户拥有添加，删除，编辑权限，则显示增加，删除，编辑按钮，否则不显示），下面是查看用户表的视图函数和前端页面：

class PermissionAction(object):
    def __init__(self,actions):
        self.actions = actions
    def add_check(self):
        return \'add\' in self.actions
    def edit_check(self):
        return \'edit\' in self.actions
    def delete_check(self):
        return \'delete\' in self.actions
# 查看用户表的视图函数
def listUser(request):
    users = models.User.objects.all()
    user_id = request.session.get(\'user\')
    user = models.User.objects.filter(id=user_id).first()
    permission_action = PermissionAction(request.actions)
    return render(request, \'rbac/listUser.html\', locals())

listUser.html

{% extends \'rbac/base.html\' %}
{% block data_table %}
    <div>
        {% if permission_action.add_check %}
            <a href="/user/add/">
                <button class="btn btn-success" style="margin-bottom: 15px">添加用户</button>
            </a>
        {% endif %}
    </div>
    <table class="table table-bordered ">
        <thead>
            <tr>
                <th>用户名</th>
                <th>角色</th>
                <th>操作</th>
            </tr>
        </thead>
        <tbody>
            {% for user in users %}
                <tr>
                <td>{{ user.name }}</td>
                <td>{{ user.role }}</td>
                <td>
                    {% if permission_action.edit_check %}
                        <a href="/user/edit/{{ user.pk }}">
                            <button class="btn btn-success">编辑</button>
                        </a>
                    {% endif %}
                    {% if permission_action.delete_check %}
                        <a href="/user/delete/{{ user.pk }}">
                            <button class="btn btn-danger" style="margin-left:15px">删除</button>
                        </a>
                    {% endif %}
                </td>
                </tr>
            {% endfor %}
        </tbody>
        </table>
{% endblock %}

完整代码见github：https://github.com/silence-cho/Rbac