day1作业：编写登录窗口一个文件实现

思路：

1、参考模型，这个作业我参考了 linux 的登录认证流程以及结合网上银行支付宝等锁定规则；

1）认证流程参考的是Linux的登录：当你输入完用户名密码后再验证用户名是否存在用户是否被锁定，然后在验证密码是否正确，如果验证不过去只会告诉你验证失败，而不告诉你到底是用户名错误还是密码错误，增加了暴力破解的难度；

2）关于输入 错误次数的计数和锁定 ，我参考的是 银行和支付宝的做法 ，也就是只关心你 输错了多少次 ，不关心输对了多少次，也就是说输错了两次，第三次输对了，前面的 计数不清零 ，也就是你今天输入了1000次输对了997次，只输错了3次，那对不起，依然要锁定。而且输入错误的3次不一定要连续。只要三次输入错误三次就锁定。

2、关于 计数和状态的保存我考虑还是通过文件来持久化保存 ，每次输入错误次数的 累加和锁定都保存到文件中 ，这样虽然增加了文件的操作，但是保证了程序的可靠性，这样程序退出，计数依然有效。文件类型如下：

alex sb lock 3
tom 666 unlock 0
geng 888 unlock 2

其中第一列是用户名，第二列是密码，第三列是用户状态（lock代表锁定，unlock代表没有锁定），第四列是登录次数（其实，登录次数只要错误的时候登录次数加一即可，没有错误的时候不用管它）。

代码如下：

 1 def write_file(messages,filename):
 2     """向文件中添加信息，一行一行添加信息，打开文件使用'w'格式要注意"""
 3     with open(filename,"w") as f:
 4         for key,values in messages.items():
 5             """
 6             lines = []
 7             print(key,value)
 8             lines.append(key)
 9             lines.extend(value)     #把一个列表的信息添加到另一个列表中
10             print("lines",lines)
11             f.write(" ".join(lines) + "\n")
12             """
13             values.insert(0,key)              #由于字典的值是列表，可以直接向列表中插入元素
14             f.write(" ".join(values) + "\n")  #字符串拼接，字符串与列表拼接
15 
16 # messages = {"alex":["sb","lock","3222"],"tom":["666","unlock","0222"],"geng":["888","unlock","2222"]}
17 # write_file(messages,"account.db")
18 
19 if __name__ == "__main__":
20     active = True
21     #程序执行的标识符，可以通过标识符来执行程序
22     while active:
23         username = input("请输入你的用户名（输入quit退出)：")
24         users_dict = {}     #用户字典，用于存放用户的信息，键-用户名，值-列表对应的密码，状态，次数
25         with open("account.db","r") as obj_f:     #打开文件，读取文件信息
26             lines = obj_f.readlines()             #按行读取文件，读取到一个列表中
27             for line in lines:
28                 user_list = line.strip().split()
29                 users_dict[user_list[0]] = user_list[1:]  #把用户信息存放在一个字典中，字典的值是一个列表
30 
31         if username in users_dict.keys():
32             if users_dict[username][1] == "lock":
33                 print("您输入的用户名已经锁定，请联系管理员！")
34                 exit()
35             else:
36                 while int(users_dict[username][2]) < 3:
37                     user_pwd = input("请输入密码：")
38                     if users_dict[username][0] == user_pwd:
39                         print("欢迎回来，祝你生活愉快，天天OOXX！")
40                     else:
41                         if int(users_dict[username][2]) != 2:
42                             print("还有%s次机会，用户将被锁定！" % (2 - int(users_dict[username][2])))
43                         users_dict[username][2] = int(users_dict[username][2]) + 1
44                 else:
45                     #输入次数过多，要锁定用户
46                     print("对不起，您输入的次数过多，你的用户名已经被锁定，请联系管理员！")
47                     users_dict[username][1] = "lock"
48                     users_dict[username][2] = "3"
49                     write_file(users_dict,"account.db")
50         elif username == "quit":
51             exit()
52 
53         else:
54             print("您输入的用户名不存在，请重新输入！")
运行结果如下：
请输入你的用户名（输入quit退出)：tom
请输入密码：22
还有2次机会，用户将被锁定！
请输入密码：22
还有1次机会，用户将被锁定！
请输入密码：22
对不起，您输入的次数过多，你的用户名已经被锁定，请联系管理员！
请输入你的用户名（输入quit退出)：alex
您输入的用户名已经锁定，请联系管理员！

其实对文件的操作，其本质上还是对字符串列表，字典的操作，文件的操作，读取文件的方法，readlines()按行读取存放到一个列表中，使用dict（字典）记录用户信息。字符串的拼接（join）方法，（" ".join(list)），字符串与列表进行拼接，形成一个新的字符串，其实字符串的本质上在 python 中存储的形式就是以列表的形式存储，列表之间的拼接，list.extend(list)，列表之间的拼接。

代码说明：

1、这里用了两个今天课程没有讲的内容：字典和函数，将用户信息以字典的方式保存是出于判断用户名是否存在的考虑，读文件的时候直接将用户名作为字典的一个key，其他的信息作为字典的value与key一一对应，这样在判断用户名是否存在只需要通过in这个成员运算符进行判断就可以了；

2、代码的第61和62两行代码完成的就是将文件变成字典的过程。

原创张晓宇代码实例：

#!/usr/bin/env python3
# coding:utf-8
'''
Created on: 2015年12月29日

@author: 张晓宇

Email: 61411916@qq.com

Version: 1.0

Description: 输入用户名密码，认证成功显示欢迎信息，认证失败，输错三次后锁定

Help:
'''
import os
# 定义用户信息写入函数，用于把用户信息写回文件
def write_to_account_file(accounts,account_file_path):
    """accounts是一个用户信息字典，目的是把变更过的信息写入文件中"""
    account_file = open(account_file_path,"w")
    for key,val in accounts.items():
        line = []
        line.append(key)
        line.extend(val)
        print(" ".join(line))      #字符串与列表拼接，目的是实现列表中每个元素加空格生成一个字符串如a b c d格式
        account_file.write(" ".join(line) + "\n")    #往文件中添加信息
    account_file.close()   #直接打开文件的时候一定要记得关闭文件，以免文件休息丢失


if __name__ == '__main__':

    '''
    @parameters:
        account_file_path:账户文件
        password_col_num:账户文件中密码所在的列（从0开始）
        status_col_num：账户文件中账户状态所在的列（从0开始）
        error_count_num：账户文件中输入错误次数所在的列（从0开始）
        app_info:系统信息，用户启动应用后的输出
        welcome_msg:用户成功登录后的信息
    '''
    account_file_path = 'account.db'
    password_col_num = 1
    status_col_num = 2
    error_count_num = 3
    app_info = '''
    +---------------------------------+
    | Welcome to gcx system           |
    | Version:2.0                     |
    | Author:zhuzhu                   |
    +---------------------------------+
    '''
    welcome_msg = "Welcome %s,authentication is successful!"
    if os.path.exists(account_file_path):    #os.path.exists()判断文件是否存在，返回布尔值
    # 判断账户文件是否存在
        account_file = open(account_file_path,"r")
    else:
        #文件不存在，看系统是否有误
        print("Error:Account file 'account.db' is not exit,please check!")
        exit(1)

    #读账户文件
    accounts = {}
    for line in account_file.readlines():   #按行读取文件
        account = line.strip().split()      #清楚空格后进行分列，生成一个列表
        accounts[account[0]] = account[1:]
        """把列表中的第一个元素（用户名）当做键，用户的其他信息当做值，组成键值对存放在字典中"""
        """account[0]键，account[1:]是值"""
    account_file.close()    #关闭文件
    flag = True
    while flag:
        print(app_info)
        #输入用户名
        username = input("Username(Enter quit to exit): ").strip()
        #判断用户是否输入的为quit
        if username == "quit":
            #是则退出循环，程序结束
            break
        password = input("Password: ").strip()
        #判断用户名是否存在
        if username not in accounts.keys():
            #不存在提示错误信息并退出当前循环让用户重新输入
            print("Error:Username or Password it is error!")
            continue     #结束本次循环，让用户再次输入用户名和密码，继续执行下一次循环
        if accounts[username][status_col_num - 1] == "lock":
            #如果被锁定退出当前循环让用户重新输入
            print("Error:Account is locked.Please contact the administrator!")
            continue    #跳过本次循环，让用户重新输入进行验证，这个可以避免很多缩进，能够继续执行下一次
        #判断用户密码是否正确
        if password == accounts[username][password_col_num - 1]:
            #正确显示欢迎信息
            print(welcome_msg %username)
            break
        else:
            #用户密码不正确的情况
            #提示用户名或密码错误
            print("Error:Username or Password it is error!")
            #输入错误次数加1
            accounts[username][error_count_num - 1] = str(int(accounts[username][error_count_num - 1]) + 1)
            #判断是否已经达3次
            if int(accounts[username][error_count_num - 1 ]) == 3:
                #如果输入错误达到3次
                #提示账户将被锁定
                print("Error: This account will be locked,Please contact the administrator!System will be exit!")
                #将用户状态改为lock并写入文件
                accounts[username][status_col_num - 1] == "lock"
                write_to_account_file(accounts,account_file_path)
                break
            write_to_account_file(accounts,account_file_path)

上面代码中亮点：

（1）continue：结束本次循环，continue后面的代码都不执行，达到重新让用户输入的目的，很多网页都是让用户一直输入，知道用户要么选择注册，要么关掉网页；

（2）文档的规范性比较好，有解释；

（3）文件就是一行一行读，然后一行一行写入文件，修改的过程中要用到列表和字典的知识；

（4）" ".join(list)字符串与列表的拼接，生成新的字符串；

（5）split()字符串的分割；extend()列表之间的拼接。