如何在FastAPI中实现权限隔离并让用户乖乖听话?

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cmdragon 大乘
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第一章:权限隔离的核心原理

权限隔离的本质是通过用户身份验证和角色判定,限制不同用户对系统资源的访问范围。在FastAPI中,主要通过以下三个步骤实现:

  1. 用户认证:验证请求是否来自合法用户(如JWT令牌验证)
  2. 角色识别:从认证信息中提取用户角色(admin/user)
  3. 访问控制:根据角色决定是否允许执行当前操作

系统架构示意图:

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客户端请求 -> [认证中间件] -> [角色依赖注入] -> [路由处理器]

第二章:认证机制实现

使用OAuth2密码授权流程结合JWT令牌:

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# 安装依赖
# pip install fastapi==0.68.0 uvicorn==0.15.0 python-jose[cryptography]==3.3.0 passlib[bcrypt]==1.7.4

from fastapi import Depends, FastAPI, HTTPException
from pydantic import BaseModel
from datetime import datetime, timedelta
from jose import JWTError, jwt
from passlib.context import CryptContext

# 配置参数
SECRET_KEY = "your-secret-key-here"
ALGORITHM = "HS256"
ACCESS_TOKEN_EXPIRE_MINUTES = 30


class User(BaseModel):
username: str
role: str # 新增角色字段


class UserInDB(User):
hashed_password: str


# 模拟数据库
fake_users_db = {
"admin": {
"username": "admin",
"hashed_password": CryptContext(schemes=["bcrypt"]).hash("secret"),
"role": "admin"
},
"user1": {
"username": "user1",
"hashed_password": CryptContext(schemes=["bcrypt"]).hash("password"),
"role": "user"
}
}


# 创建JWT令牌
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)


# 用户登录接口
@app.post("/login")
async def login(form_data: OAuth2PasswordRequestForm = Depends()):
user_dict = fake_users_db.get(form_data.username)
if not user_dict or not pwd_context.verify(form_data.password, user_dict["hashed_password"]):
raise HTTPException(status_code=400, detail="用户名或密码错误")

access_token = create_access_token(
data={"sub": user_dict["username"], "role": user_dict["role"]}
)
return {"access_token": access_token, "token_type": "bearer"}

第三章:授权系统实现

创建角色校验依赖项:

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from fastapi import Depends, HTTPException, status
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="无法验证凭据",
headers={"WWW-Authenticate": "Bearer"},
)
try:
payload = jwt.decode(token, SECRET_KEY, algorithms=[ALGORITHM])
username: str = payload.get("sub")
role: str = payload.get("role")
if username is None or role is None:
raise credentials_exception
except JWTError:
raise credentials_exception
return {"username": username, "role": role}


# 角色权限校验依赖项
def require_role(required_role: str):
def role_checker(current_user: dict = Depends(get_current_user)):
if current_user["role"] not in required_role.split(','):
raise HTTPException(
status_code=status.HTTP_403_FORBIDDEN,
detail="权限不足"
)
return current_user

return role_checker


# 管理员专属接口
@app.get("/admin/dashboard", dependencies=[Depends(require_role("admin"))])
async def admin_dashboard():
return {"message": "欢迎进入管理面板"}


# 用户通用接口
@app.get("/user/profile")
async def user_profile(current_user: dict = Depends(require_role("user,admin"))):
return {"username": current_user["username"]}

第四章:进阶权限控制模式

实现数据级权限隔离(例如用户只能访问自己的订单):

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def data_permission_check(resource_owner: str):
def checker(current_user: dict = Depends(get_current_user)):
if current_user["role"] != "admin" and current_user["username"] != resource_owner:
raise HTTPException(
status_code=status.HTTP_403_FORBIDDEN,
detail="无权访问该资源"
)
return current_user

return checker


@app.get("/orders/{user_id}")
async def get_orders(
user_id: str,
current_user: dict = Depends(data_permission_check(user_id))
):
# 获取订单数据的逻辑
return {"orders": [...]}

第五章:测试与验证

使用TestClient进行权限测试:

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from fastapi.testclient import TestClient

client = TestClient(app)


def test_admin_access():
# 获取管理员token
token = client.post("/login", data={"username": "admin", "password": "secret"}).json()["access_token"]

response = client.get(
"/admin/dashboard",
headers={"Authorization": f"Bearer {token}"}
)
assert response.status_code == 200


def test_user_access_admin_area():
token = client.post("/login", data={"username": "user1", "password": "password"}).json()["access_token"]

response = client.get(
"/admin/dashboard",
headers={"Authorization": f"Bearer {token}"}
)
assert response.status_code == 403

常见报错及解决方案

错误1:401 Unauthorized
现象{"detail":"Not authenticated"}
原因:请求头未携带有效的Authorization字段
解决:检查token格式是否正确:Bearer <token>

错误2:403 Forbidden
现象{"detail":"权限不足"}
原因:用户角色不符合接口要求
解决:检查用户角色分配,确认接口的权限要求

错误3:422 Validation Error
现象:请求参数验证失败
原因:请求体格式不符合Pydantic模型定义
解决:使用Swagger文档验证请求格式,或添加中间件捕获详细错误:

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@app.middleware("http")
async def validation_errors(request: Request, call_next):
try:
return await call_next(request)
except RequestValidationError as exc:
detail = {"errors": exc.errors()}
return JSONResponse(status_code=422, content=detail)

课后Quiz

问题1:当调用/admin/dashboard接口时,如何验证用户是否具有管理员权限?
答案:通过require_role("admin")依赖项检查JWT中的role字段是否为admin

问题2:如何实现用户只能访问自己创建的数据?
答案:在数据查询时添加user_id=current_user.id过滤条件,或通过数据权限依赖项验证

问题3:遇到422错误时,最有效的调试方法是什么?
答案:查看返回的错误详情,检查请求体结构与接口定义的Pydantic模型是否一致

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