FastAPI认证系统：从零到令牌大师的奇幻之旅
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第一章：构建FastAPI完整认证系统1. 认证系统基础架构现代Web应用的认证系统通常包含以下核心组件：
用户注册模块（处理密码哈希存储）登录认证流程（JWT令牌颁发）权限验证中间件（保护API端点）令牌刷新机制（维护会话有效性）认证流程示意图：
客户端 → 注册 → 登录获取令牌 → 携带令牌访问API → 服务端验证令牌 → 返回资源
2. 完整实现步骤2.1 环境准备安装所需依赖（推荐使用虚拟环境）：
pip install fastapi==0.78.0 uvicorn==0.18.2 python-jose[cryptography]==3.3.0 passlib[bcrypt]==1.7.4 python-multipart==0.0.52.2 数据库模型定义from pydantic import BaseModel, EmailStr
from typing import Optional
class UserCreate(BaseModel):
email: EmailStr
password: str
class UserInDB(UserCreate):
hashed_password: str
class Token(BaseModel):
access_token: str
token_type: str
class TokenData(BaseModel):
email: Optional[EmailStr] = None2.3 安全工具函数from datetime import datetime, timedelta
from jose import JWTError, jwt
from passlib.context import CryptContext
SECRET_KEY = "your-secret-key-here"
ALGORITHM = "HS256"
ACCESS_TOKEN_EXPIRE_MINUTES = 30
pwd_context = CryptContext(schemes=["bcrypt"], deprecated="auto")
def verify_password(plain_password: str, hashed_password: str):
return pwd_context.verify(plain_password, hashed_password)
def get_password_hash(password: str):
return pwd_context.hash(password)
def create_access_token(data: dict):
to_encode = data.copy()
expire = datetime.utcnow() + timedelta(minutes=ACCESS_TOKEN_EXPIRE_MINUTES)
to_encode.update({"exp": expire})
return jwt.encode(to_encode, SECRET_KEY, algorithm=ALGORITHM)2.4 路由实现from fastapi import APIRouter, Depends, HTTPException, status
from fastapi.security import OAuth2PasswordRequestForm
router = APIRouter()
# 模拟数据库
fake_users_db = {}
@router.post("/register", response_model=UserInDB)
async def register(user: UserCreate):
if user.email in fake_users_db:
raise HTTPException(status_code=400, detail="Email already registered")
hashed_password = get_password_hash(user.password)
user_db = UserInDB(**user.dict(), hashed_password=hashed_password)
fake_users_db[user.email] = user_db.dict()
return user_db
@router.post("/login", response_model=Token)
async def login(form_data: OAuth2PasswordRequestForm = Depends()):
user_data = fake_users_db.get(form_data.username)
if not user_data or not verify_password(form_data.password, user_data["hashed_password"]):
raise HTTPException(
status_code=status.HTTP_401_UNAUTHORIZED,
detail="Invalid credentials",
headers={"WWW-Authenticate": "Bearer"},
)
access_token = create_access_token(data={"sub": user_data["email"]})
return {"access_token": access_token, "token_type": "bearer"}2.5 保护API端点from fastapi.security import OAuth2PasswordBearer
oauth2_scheme = OAuth2PasswordBearer(tokenUrl="login")
async def get_current_user(token: str = Depends(oauth2_scheme)):
credentials_exception = HTTPException(
status_code=status.HTTP_401_UNAUTHORIZED,
detail="Could not validate credentials",
headers={"WWW-Authenticate": "Bearer"},
)
try:
payload = jwt.decode(token, SECRET_KEY, algorithms=[ALGORITHM])
email: str = payload.get("sub")
if email is None:
raise credentials_exception
except JWTError:
raise credentials_exception
user = fake_users_db.get(email)
if user is None:
raise credentials_exception
return user
@router.get("/protected")
async def protected_endpoint(current_user: UserInDB = Depends(get_current_user)):
return {
"message": f"Hello {current_user['email']}",
"protected_data": "Sensitive information here"
}3. 使用Swagger UI测试3.1 启动应用创建main.py：
from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
app.include_router(router, prefix="/api")
if __name__ == "__main__":
import uvicorn
uvicorn.run(app, host="0.0.0.0", port=8000)3.2 测试流程访问 http://localhost:8000/docs测试注册接口：请求体：{“email”: “[email protected]”, “password”: “secret”}测试登录接口获取令牌点击"Authorize"按钮，输入获取的JWT令牌测试/protected端点成功响应示例：
{
"message": "Hello [email protected]",
"protected_data": "Sensitive information here"
}4. 常见报错解决方案4.1 422 Validation Error现象：请求参数不符合验证规则解决方案：
检查请求体是否符合定义的Pydantic模型验证email格式是否正确（必须包含@符号）确保密码字段存在且长度合适4.2 401 Unauthorized原因：
缺失Authorization头令牌过期无效的签名
处理步骤：检查请求头是否包含Authorization: Bearer
Q2：JWT令牌包含哪三个主要组成部分？A：Header（元数据）、Payload（有效载荷）、Signature（签名验证）
Q3：如何实现自动刷新令牌？A：可以通过以下两种方式实现：
在令牌payload中添加refresh_token字段单独提供/refresh端点，使用长期有效的刷新令牌获取新的访问令牌Q4：访问/protected端点时出现403错误可能是什么原因？A：可能原因包括：
令牌已过期（超过30分钟）令牌签名与服务端密钥不匹配令牌中的用户信息不存在于数据库余下文章内容请点击跳转至 个人博客页面 或者 扫码关注或者微信搜一搜：编程智域 前端至全栈交流与成长，阅读完整的文章：
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