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Django 4.2
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セッションの使いかた

Django は、匿名のセッションをフルサポートしています。このセッションフレームワークを使えば、任意のデータを、サイトの訪問者ごとに保存し、取得することができます。データはサーバー側に保存され、クッキーの送受信によって抽象化します。クッキーには、データそのものではなくセッション ID が書かれています ( クッキーベースのバックエンド を使用しない限り)。

セッションを有効にする

セッションは、 ミドルウェア の1つを使って実装されています。

セッションの機能を有効にするには、次のように設定を行います。

  • MIDDLEWARE 設定を編集し 'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware' を含むようにする。 django-admin startproject で作られるデフォルトの settings.py は SessionMiddleware が有効化されています。

セッションを使いたくない場合は、 MIDDLEWARE 内の SessionMiddleware 行と INSTALLED_APPS 内の 'django.contrib.sessions' を削除しても構いません。これで、オーバーヘッドが少しだけ短縮されます。

セッションエンジンを設定する

デフォルトでは、Django はセッションを、(django.contrib.sessions.models.Session モデルを用いて) データベースに保存します。これは便利ですが、セットアップによってはセッションのデータを他の場所においたほうが高速化できる場合があります。そのため、Django はセッションデータをファイルシステムやキャッシュに保存するように設定することができます。

データベースを使ったセッション

データベースを使った (database-backed) セッションを使いたい場合には、設定ファイルの INSTALLED_APPS に 'django.contrib.sessions' を追加する必要があります。

一度インストールの設定をすれば、manage.py migrate を実行することで、セッションデータを保存する1つのデータベーステーブルをインストールできます。

キャッシュを使ったセッション

よいパフォーマンスを発揮するには、キャッシュを使ったセッションバックエンドを利用した方が良いかもしれません。

Django のキャッシュシステムを使ってセッションデータを保存するには、まず初めに、キャッシュの設定を済ませておく必要があります。詳しくは、 キャッシュのドキュメンテーション を読んでください。

設定ファイルの CACHES で複数のキャッシュを定義している場合、Django はデフォルトのキャッシュを使用します。他のキャッシュを使用するには、SESSION_CACHE_ALIAS を使用したいキャッシュの名前に変更します。

一度キャッシュが設定されると、データベース ベースのキャッシュ(database-backed cache) か非永続キャッシュ (non-persistent cache) のどちらかを選択する必要があります。

The cached database backend (cached_db) uses a write-through cache -- session writes are applied to both the cache and the database. Session reads use the cache, or the database if the data has been evicted from the cache. To use this backend, set SESSION_ENGINE to "django.contrib.sessions.backends.cached_db", and follow the configuration instructions for the using database-backed sessions.

The cache backend (cache) stores session data only in your cache. This is faster because it avoids database persistence, but you will have to consider what happens when cache data is evicted. Eviction can occur if the cache fills up or the cache server is restarted, and it will mean session data is lost, including logging out users. To use this backend, set SESSION_ENGINE to "django.contrib.sessions.backends.cache".

The cache backend can be made persistent by using a persistent cache, such as Redis with appropriate configuration. But unless your cache is definitely configured for sufficient persistence, opt for the cached database backend. This avoids edge cases caused by unreliable data storage in production.

ファイルを使ったセッション

ファイルを使ったセッションを使用するには、SESSION_ENGINE を "django.contrib.sessions.backends.file" に設定します。

Django がセッションファイルを保存する場所を設定したい場合には、SESSION_FILE_PATH を設定します (出力先のデフォルト値は、tempfile.gettempdir()、普通は /tmp になっています)。ウェブサーバが設定した場所の読み書きの権限を持っていることを確認しておいてください。

ビューでセッションを使う

SessionMiddleware を有効にすれば、それぞれの HttpRequest オブジェクト――Django のビュー関数に渡される最初の引数――は、ディクショナリライクなオブジェクトの session 属性を持つようになります。

この request.session には、ビューの好きな場所で、何度でも、読み書きを行うことができます。

class backends.base.SessionBase

このオブジェクトは、すべてのセッションオブジェクトのベースクラスとなっているので、以下に挙げるような基本的なディクショナリのメソッドを持っています。

__getitem__(key)

例: fav_color = request.session['fav_color']

__setitem__(key, value)

例: request.session['fav_color'] = 'blue'

__delitem__(key)

例: del request.session['fav_color'] 与えられた key がセッション内にない場合には、KeyError 例外を起こします。

__contains__(key)

例: 'fav_color' in request.session

get(key, default=None)

例: fav_color = request.session.get('fav_color', 'red')

pop(key, default=__not_given)

例: fav_color = request.session.pop('fav_color', 'blue')

keys()
items()
setdefault()
clear()

また、次のようなメソッドも利用できます。

flush()

セッションから現在のセッションデータを削除し、セッションクッキーを削除します。このメソッドは、前回のセッションデータがユーザのブラウザから再びアクセスされないようにするためなどに使います (たとえば、django.contrib.auth.logout() がこの関数を呼びます)。

ユーザのブラウザがクッキーをサポートしているかどうか判定するために、テスト用のクッキーをセットします。クッキーの動作原理により、ユーザが次のページへのリクエストを行わないとこのテストは行えません。詳しい情報については、下の Setting test cookies を読んでください。

ユーザのブラウザがテストクッキーを正しく保存したかどうかに応じて、True または False を返します。クッキーの動作原理により、あらかじめ別のページのリクエストとして set_test_cookie() を呼び出しておく必要があります。詳しい情報については、下の Setting test cookies を読んでください。

テストクッキーを削除します。クッキーをきれいにしておくために使ってください。

SESSION_COOKIE_AGE の設定値を返す。これはカスタム セッション バックエンドで上書きできる。

set_expiry(value)

セッションの有効期限を設定します。以下に挙げるようなさまざまな値を与えることができます。

  • もし value が整数なら、与えられた秒数だけ活動がなかった時にセッションを破棄します。たとえば、request.session.set_expiry(300) と呼び出せば、5分後にセッションを破棄するように設定できます。

  • If value is a datetime or timedelta object, the session will expire at that specific date/time.

  • If value is 0, the user's session cookie will expire when the user's web browser is closed.

  • もし value が None ならば、セッションはグローバルなセッション有効期限ポリシーにしたがって扱われます。

セッションの読み込みを行っても、有効期限は延長されません。セッションの有効期限は、セッションが最後に*修正された*時点を基に計算されます。

get_expiry_age()

このセッションの有効期限までの残りの秒数を返します。カスタムの有効期限を持たない (または、ブラウザを閉じた時とセットした) セッションの場合、この値は SESSION_COOKIE_AGE と等しいです。

この関数は 2 つの省略可能なキーワード引数を取ることができます。

  • modification: セッションを最後に修正した時刻を datetime オブジェクトとして与える。デフォルトは現在の時刻。

  • expiry: セッションの有効期限の情報を datetime オブジェクト、int (秒数で)、または None として与えます。デフォルトの値は、もしあれば、セッションに保存されている set_expiry() で得られる値、なければ None です。

get_expiry_date()

このセッションが破棄される日付を返します。カスタムの有効期限を持たない (または、ブラウザを閉じた時とセットした) セッションに対しては、現在時刻から SESSION_COOKIE_AGE の秒数までの日付に等しいです。

This function accepts the same keyword arguments as get_expiry_age(), and similar notes on usage apply.

get_expire_at_browser_close()

Returns either True or False, depending on whether the user's session cookie will expire when the user's web browser is closed.

clear_expired()

保存されているセッションから、有効期限が切れているものを削除します。このクラスメソッドは、clearsessions から呼び出されます。

cycle_key()

現在のセッションデータを保持したまま、新しいセッションキーを作成します。django.contrib.auth.login() は、このメソッドを呼び出すことで、過去のセッションを継続できるようにしています。

セッションのシリアライズ

デフォルトでは、Django はセッションデータを JSON を用いてシリアライズします。設定ファイルの SESSION_SERIALIZER に設定すれば、セッションをシリアライズするフォーマットをカスカムできます。 自作のシリアライザを書く に書いた注意書きの通り、JSON によるシリアライズを強く推奨します。 クッキーバックエンドを利用している場合は特に です。

For example, here's an attack scenario if you use pickle to serialize session data. If you're using the signed cookie session backend and SECRET_KEY (or any key of SECRET_KEY_FALLBACKS) is known by an attacker (there isn't an inherent vulnerability in Django that would cause it to leak), the attacker could insert a string into their session which, when unpickled, executes arbitrary code on the server. The technique for doing so is simple and easily available on the internet. Although the cookie session storage signs the cookie-stored data to prevent tampering, a SECRET_KEY leak immediately escalates to a remote code execution vulnerability.

バンドルされているシリアライザ

class serializers.JSONSerializer

django.core.signing の JSON シリアライザのラッパーです。基本的なデータ型だけがシリアライズ可能です。

In addition, as JSON supports only string keys, note that using non-string keys in request.session won't work as expected:

Python console
>>> # initial assignment
>>> request.session[0] = "bar"
>>> # subsequent requests following serialization & deserialization
>>> # of session data
>>> request.session[0]  # KeyError
>>> request.session["0"]
'bar'

Similarly, data that can't be encoded in JSON, such as non-UTF8 bytes like '\xd9' (which raises UnicodeDecodeError), can't be stored.

JSON によるシリアライズの制限について詳しくは、自作のシリアライザを書く セクションを読んでください。

class serializers.PickleSerializer

Supports arbitrary Python objects, but, as described above, can lead to a remote code execution vulnerability if SECRET_KEY or any key of SECRET_KEY_FALLBACKS becomes known by an attacker.

自作のシリアライザを書く

Note that the JSONSerializer cannot handle arbitrary Python data types. As is often the case, there is a trade-off between convenience and security. If you wish to store more advanced data types including datetime and Decimal in JSON backed sessions, you will need to write a custom serializer (or convert such values to a JSON serializable object before storing them in request.session). While serializing these values is often straightforward (DjangoJSONEncoder may be helpful), writing a decoder that can reliably get back the same thing that you put in is more fragile. For example, you run the risk of returning a datetime that was actually a string that just happened to be in the same format chosen for datetimes).

シリアライザのクラスは、必ず次の2つのメソッドを実装しなければなりません。セッションデータのディクショナリをシリアライズする dumps(self, obj) と、それをデシリアライズする loads(self, data) の2つです。

セッションオブジェクトのガイドライン

  • Python の普通の文字列を、request.session におけるディクショナリのキーとして使うこと。これは慣習のためというよりも、確実で高速にするためのルールです。

  • セッションのディクショナリのキーで、アンダースコアで始まるキーは、Django が内部で使用するために予約されているものと考えること。

  • request.session を新しいオブジェクトで上書きせず、その属性にアクセスしたり、値をセットしたりしないこと。Python のディクショナリのように扱うこと。

例

次の簡単なビューは、ユーザがコメントを投稿した後で、has_commented 変数を True に設定します。こうすることで、同じユーザが2回以上コメントできないようにすることができます。

Code
def post_comment(request, new_comment):
    if request.session.get("has_commented", False):
        return HttpResponse("You've already commented.")
    c = comments.Comment(comment=new_comment)
    c.save()
    request.session["has_commented"] = True
    return HttpResponse("Thanks for your comment!")

次の次の簡単なビューでは、サイトの「メンバー (member)」にログインする手続きを行います。

Code
def login(request):
    m = Member.objects.get(username=request.POST["username"])
    if m.check_password(request.POST["password"]):
        request.session["member_id"] = m.id
        return HttpResponse("You're logged in.")
    else:
        return HttpResponse("Your username and password didn't match.")

そして、次の例では、上の login() に対応するメンバーのログアウト処理を行います。

Code
def logout(request):
    try:
        del request.session["member_id"]
    except KeyError:
        pass
    return HttpResponse("You're logged out.")

ふつう実際に使われる django.contrib.auth.logout() 関数では、データの意図しない漏洩を防ぐために、この例より少し複雑な処理、request.session の flush() メソッドを呼び出すなどの処理を行っています。ここで挙げた例は、単にセッションオブジェクトの振る舞いをデモンストレーションすることが目的なので、完全ではない logout() を実装しました。

テストクッキーを設定する

As a convenience, Django provides a way to test whether the user's browser accepts cookies. Call the set_test_cookie() method of request.session in a view, and call test_cookie_worked() in a subsequent view -- not in the same view call.

このように set_test_cookie() と test_cookie_worked() を分離しなければならないのはちょっと気持ち悪いですが、クッキーの動作原理により、こうするより仕方がないのです。一度ブラウザにクッキーを設定しても、そのクッキーがブラウザに保存されたかどうかを確認するには、ブラウザがもう一度リクエストを行わなければならないからです。

テストクッキーがちゃんと機能していることを確認できたら、delete_test_cookie() を使ってセッションをきれいにしておくことにしましょう。

以下に、テストクッキーの典型的な使用例を挙げます。

Code
from django.http import HttpResponse
from django.shortcuts import render


def login(request):
    if request.method == "POST":
        if request.session.test_cookie_worked():
            request.session.delete_test_cookie()
            return HttpResponse("You're logged in.")
        else:
            return HttpResponse("Please enable cookies and try again.")
    request.session.set_test_cookie()
    return render(request, "foo/login_form.html")

ビューの外でセッションを使う

An API is available to manipulate session data outside of a view:

Python console
>>> from django.contrib.sessions.backends.db import SessionStore
>>> s = SessionStore()
>>> # stored as seconds since epoch since datetimes are not serializable in JSON.
>>> s["last_login"] = 1376587691
>>> s.create()
>>> s.session_key
'2b1189a188b44ad18c35e113ac6ceead'
>>> s = SessionStore(session_key="2b1189a188b44ad18c35e113ac6ceead")
>>> s["last_login"]
1376587691

SessionStore.create() is designed to create a new session (i.e. one not loaded from the session store and with session_key=None). save() is designed to save an existing session (i.e. one loaded from the session store). Calling save() on a new session may also work but has a small chance of generating a session_key that collides with an existing one. create() calls save() and loops until an unused session_key is generated.

If you're using the django.contrib.sessions.backends.db backend, each session is a normal Django model. The Session model is defined in django/contrib/sessions/models.py. Because it's a normal model, you can access sessions using the normal Django database API:

Python console
>>> from django.contrib.sessions.models import Session
>>> s = Session.objects.get(pk="2b1189a188b44ad18c35e113ac6ceead")
>>> s.expire_date
datetime.datetime(2005, 8, 20, 13, 35, 12)

Note that you'll need to call get_decoded() to get the session dictionary. This is necessary because the dictionary is stored in an encoded format:

Python console
>>> s.session_data
'KGRwMQpTJ19hdXRoX3VzZXJfaWQnCnAyCkkxCnMuMTExY2ZjODI2Yj...'
>>> s.get_decoded()
{'user_id': 42}

セッションが保存されるタイミング

デフォルトでは、Django がセッションデータベースへデータを保存するのは、セッションが修正された時だけ、つまり、ディクショナリ直下の値が代入または削除された時だけです。

Code
# Session is modified.
request.session["foo"] = "bar"

# Session is modified.
del request.session["foo"]

# Session is modified.
request.session["foo"] = {}

# Gotcha: Session is NOT modified, because this alters
# request.session['foo'] instead of request.session.
request.session["foo"]["bar"] = "baz"

上の例の場合、セッションオブジェクトに修正したことを明示的に伝えるためには、modified 属性を設定すれば良いです。

Code
request.session.modified = True

このデフォルトの動作を変更するには、設定ファイルの SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST を True に設定します。True に設定すると、Django は1リクエストごとに、セッションをデータベースに保存してくれるようになります。

セッションクッキーが送信されるのは、セッションの作成及び修正時のみであることに注意してください。SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST を True に設定すると、各リクエストごとにセッションクッキーが送信されるようになります。

同時に、セッションクッキーの expires 部分も、セッションクッキーが送信されるごとに更新されます。

レスポンスステータスコードが 500 の時には、セッションは保存されません。

ブラウザ起動中のみ有効なセッション vs. 永続的なセッション

SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE 設定を使うと、セッションフレームワークが、ブラウザ起動中のみ有効なセッションと永続的なセッションのどちらを使うか設定できます。

デフォルトでは、SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE は False にセットされていて、セッションクッキーは SESSION_COOKIE_AGE の期間ユーザのブラウザに保持されます。これにより、ユーザはブラウザを開くたびにログインし直さずに済みます。

SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE を True に設定すると、Django はブラウザ起動中のみ有効なクッキーを使用します。このクッキーは、ブラウザを閉じた瞬間に破棄されます。ユーザがブラウザを開くたびにログインするようにしたい場合には、この設定を利用してください。

この設定はグローバルなデフォルトですが、1セッションごとのレベルで設定を上書きすることができます。その場合には、上の using sessions in views で書いたようにして、request.session の set_expiry() メソッドを呼び出してください。

セッションストアのクリア

ユーザがウェブサイトで新しいセッションを作成した時、セッションデータはセッションストアに溜め込まれます。データベースのバックエンドを使っている場合には、django_session データベーステーブルが増大し、ファイルバックエンドを使っている場合には、一時ディレクトリのファイル数が増えてゆくでしょう。

この問題を理解するには、データベースバックエンドで起きていることを考えてみてください。ユーザがログインすると、Django は django_session データベースのテーブルに1行を追加します。Django はセッションのデータが変更されるたびに、この行を更新します。ユーザが手動でログアウトすると、Django はこの行を削除します。しかし、ユーザがログアウト*しなかった*場合には、この行は決して削除されません。同様のプロセスが、ファイルバックエンドの場合にも発生します。

Django は、有効期限の切れたセッションを自動的に削除する機能を提供*しません*。したがって、定期的に有効期限の切れたセッションを削除する仕事は、開発者の手に委ねられています。Django はこの目的のために、クリーンナップ用の管理コマンド clearsessions を用意しています。たとえば、cron の毎日のジョブに追加するなどの方法で、定期的にこのコマンドを実行することが推奨されています。

キャッシュバックエンドの場合はこの問題が発生しないことに注意してください。キャッシュの場合、不要なデータは自動的に削除されるようになっているからです。しかし、クッキーバックエンドの場合はそうではありません。セッションデータはユーザのブラウザに保存されるからです。

設定

以下の Django の設定 を使うと、セッションの振る舞いをコントロールすることができます。

セッションのセキュリティ

サイトのサブドメインからは、クライアントに対して、ドメイン全体に対するクッキーを設定することができます。信頼できるユーザに管理されていないサブドメインから送られたクッキーを許可している場合、この方法で session fixation 攻撃が可能になってしまいます。

For example, an attacker could log into good.example.com and get a valid session for their account. If the attacker has control over bad.example.com, they can use it to send their session key to you since a subdomain is permitted to set cookies on *.example.com. When you visit good.example.com, you'll be logged in as the attacker and might inadvertently enter your sensitive personal data (e.g. credit card info) into the attacker's account.

Another possible attack would be if good.example.com sets its SESSION_COOKIE_DOMAIN to "example.com" which would cause session cookies from that site to be sent to bad.example.com.

技術的な詳細

  • The session dictionary accepts any json serializable value when using JSONSerializer.

  • セッションデータは、データベースの django_session という名前のテーブルに保存されます。

  • Django は必要なときにだけクッキーを送信します。新しくセッションデータを設定しなければ、Django はセッションクッキーを送信しません。

SessionStore オブジェクト

Django が内部でセッションを操作する時は、対応するセッションエンジンの session store オブジェクトを使用します。慣習により、session store オブジェクトは SessionStore と名付けられていて、SESSION_ENGINE で指定したモジュール内に置かれています。

Django で利用可能なすべての SessionStore クラスは、SessionBase を継承していて、以下のデータを操作するメソッドを実装しています。

独自のセッションエンジンを作ったり、既存のものをカスタマイズするには、SessionBase か既存の SessionStore クラスを継承した新しいクラスを作る必要があるでしょう。

You can extend the session engines, but doing so with database-backed session engines generally requires some extra effort (see the next section for details).

データベースを使ったセッションを拡張する

Django に含まれるデータベースを使ったセッションエンジン (具体的に言えば、db と cached_db) をカスタマイズするには、AbstractBaseSession とともに SessionStore クラスを継承する必要があるかもしれません。

AbstractBaseSession と BaseSessionManager は、INSTALLED_APPS に django.contrib.sessions を追加しなくても、django.contrib.sessions.base_session からインポートすることができます。

class base_session.AbstractBaseSession

ベースとなる抽象的なセッションのモデルです。

session_key

プライマリーキーです。フィールド自体は40文字までの文字列を格納できますが、現在の実装では、32文字の文字列 (数字と小文字のASCII文字のランダムな列) を生成します。

session_data

エンコード・シリアライズされた、セッションディクショナリーを含む文字列です。

expire_date

セッションの有効期限を表す datetime オブジェクトです。

有効期限が切れたセッションをユーザが利用することはできませんが、clearsessions 管理コマンドを実行するまでは、ふつうはデータベースに保存されています。

classmethod get_session_store_class()

セッションモデルで使用するセッションストアクラスを返します。

get_decoded()

デコードしたセッションデータを返します。

デコードは、セッションストアのクラスで実行されます。

BaseSessionManager のサブクラスを作ることで、モデルマネージャをカスタマイズすることもできます。

class base_session.BaseSessionManager
encode(session_dict)

与えられたセッションディクショナリを、シリアライズ・エンコードした文字列として返します。

エンコードは、モデルクラスに関連付けられたセッションストアのクラスで実行されます。

save(session_key, session_dict, expire_date)

与えられたセッションキーに対するセッションデータを保存します。データが空の場合には、セッションを削除します。

SessionStore クラスのカスタマイズは、以下に挙げるメソッドやプロパティをオーバーライドすることで行えます。

class backends.db.SessionStore

データベースを使ったセッションストアを実装しています。

classmethod get_model_class()

カスタマイズしたセッションモデルを返す必要がある場合には、このメソッドをオーバーライドします。

create_model_instance(data)

現在のセッションの状態を表す、セッションモデルオブジェクトの新しいインスタンスを返します。

このメソッドをオーバーライドすると、セッションモデルのデータをデータベースへ保存する前に修正することができます。

class backends.cached_db.SessionStore

キャッシュデータベースを使ったセッションストアを実装しています。

cache_key_prefix

キャッシュのキー文字列を作るためにセッションキーに追加するプリフィックスです。

カスタマイズ例

The example below shows a custom database-backed session engine that includes an additional database column to store an account ID (thus providing an option to query the database for all active sessions for an account):

Code
from django.contrib.sessions.backends.db import SessionStore as DBStore
from django.contrib.sessions.base_session import AbstractBaseSession
from django.db import models


class CustomSession(AbstractBaseSession):
    account_id = models.IntegerField(null=True, db_index=True)

    @classmethod
    def get_session_store_class(cls):
        return SessionStore


class SessionStore(DBStore):
    @classmethod
    def get_model_class(cls):
        return CustomSession

    def create_model_instance(self, data):
        obj = super().create_model_instance(data)
        try:
            account_id = int(data.get("_auth_user_id"))
        except (ValueError, TypeError):
            account_id = None
        obj.account_id = account_id
        return obj

If you are migrating from the Django's built-in cached_db session store to a custom one based on cached_db, you should override the cache key prefix in order to prevent a namespace clash:

Code
class SessionStore(CachedDBStore):
    cache_key_prefix = "mysessions.custom_cached_db_backend"

    # ...

Session IDs in URLs

The Django sessions framework is entirely, and solely, cookie-based. It does not fall back to putting session IDs in URLs as a last resort, as PHP does. This is an intentional design decision. Not only does that behavior make URLs ugly, it makes your site vulnerable to session-ID theft via the "Referer" header.

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