Cleanup how events are run, they are always direct by definition now
[slixmpp.git] / docs / create_plugin.rst
blob7e082a7e1e8448811507388a4a3f9cf531cacca9
1 .. _create-plugin:
3 Creating a Slixmpp Plugin
4 ===========================
6 One of the goals of Slixmpp is to provide support for every draft or final
7 XMPP extension (`XEP <http://xmpp.org/extensions/>`_). To do this, Slixmpp has a
8 plugin mechanism for adding the functionalities required by each XEP. But even
9 though plugins were made to quickly implement and prototype the official XMPP
10 extensions, there is no reason you can't create your own plugin to implement
11 your own custom XMPP-based protocol.
13 This guide will help walk you through the steps to
14 implement a rudimentary version of `XEP-0077 In-band
15 Registration <http://xmpp.org/extensions/xep-0077.html>`_. In-band registration
16 was implemented in example 14-6 (page 223) of `XMPP: The Definitive
17 Guide <http://oreilly.com/catalog/9780596521271>`_ because there was no Slixmpp
18 plugin for XEP-0077 at the time of writing. We will partially fix that issue
19 here by turning the example implementation from *XMPP: The Definitive Guide*
20 into a plugin. Again, note that this will not a complete implementation, and a
21 different, more robust, official plugin for XEP-0077 may be added to Slixmpp
22 in the future.
24 .. note::
26     The example plugin created in this guide is for the server side of the
27     registration process only. It will **NOT** be able to register new accounts
28     on an XMPP server.
30 First Steps
31 -----------
32 Every plugin inherits from the class :mod:`base_plugin <slixmpp.plugins.base.base_plugin>`,
33 and must include a ``plugin_init`` method. While the
34 plugins distributed with Slixmpp must be placed in the plugins directory
35 ``slixmpp/plugins`` to be loaded, custom plugins may be loaded from any
36 module. To do so, use the following form when registering the plugin:
38 .. code-block:: python
40     self.register_plugin('myplugin', module=mod_containing_my_plugin)
42 The plugin name must be the same as the plugin's class name.
44 Now, we can open our favorite text editors and create ``xep_0077.py`` in
45 ``Slixmpp/slixmpp/plugins``. We want to do some basic house-keeping and
46 declare the name and description of the XEP we are implementing. If you
47 are creating your own custom plugin, you don't need to include the ``xep``
48 attribute.
50 .. code-block:: python
52     """
53     Creating a Slixmpp Plugin
55     This is a minimal implementation of XEP-0077 to serve
56     as a tutorial for creating Slixmpp plugins.
57     """
59     from slixmpp.plugins.base import base_plugin
61     class xep_0077(base_plugin):
62         """
63         XEP-0077 In-Band Registration
64         """
66         def plugin_init(self):
67             self.description = "In-Band Registration"
68             self.xep = "0077"
70 Now that we have a basic plugin, we need to edit
71 ``slixmpp/plugins/__init__.py`` to include our new plugin by adding
72 ``'xep_0077'`` to the ``__all__`` declaration.
74 Interacting with Other Plugins
75 ------------------------------
77 In-band registration is a feature that should be advertised through `Service
78 Discovery <http://xmpp.org/extensions/xep-0030.html>`_. To do that, we tell the
79 ``xep_0030`` plugin to add the ``"jabber:iq:register"`` feature. We put this
80 call in a method named ``post_init`` which will be called once the plugin has
81 been loaded; by doing so we advertise that we can do registrations only after we
82 finish activating the plugin.
84 The ``post_init`` method needs to call ``base_plugin.post_init(self)``
85 which will mark that ``post_init`` has been called for the plugin. Once the
86 Slixmpp object begins processing, ``post_init`` will be called on any plugins
87 that have not already run ``post_init``. This allows you to register plugins and
88 their dependencies without needing to worry about the order in which you do so.
90 **Note:** by adding this call we have introduced a dependency on the XEP-0030
91 plugin. Be sure to register ``'xep_0030'`` as well as ``'xep_0077'``. Slixmpp
92 does not automatically load plugin dependencies for you.
94 .. code-block:: python
96     def post_init(self):
97         base_plugin.post_init(self)
98         self.xmpp['xep_0030'].add_feature("jabber:iq:register")
100 Creating Custom Stanza Objects
101 ------------------------------
103 Now, the IQ stanzas needed to implement our version of XEP-0077 are not very
104 complex, and we could just interact with the XML objects directly just like
105 in the *XMPP: The Definitive Guide* example. However, creating custom stanza
106 objects is good practice.
108 We will create a new ``Registration`` stanza. Following the *XMPP: The
109 Definitive Guide* example, we will add support for a username and password
110 field. We also need two flags: ``registered`` and ``remove``. The ``registered``
111 flag is sent when an already registered user attempts to register, along with
112 their registration data. The ``remove`` flag is a request to unregister a user's
113 account.
115 Adding additional `fields specified in
116 XEP-0077 <http://xmpp.org/extensions/xep-0077.html#registrar-formtypes-register>`_
117 will not be difficult and is left as an exercise for the reader.
119 Our ``Registration`` class needs to start with a few descriptions of its
120 behaviour:
122 * ``namespace``
123     The namespace our stanza object lives in. In this case,
124     ``"jabber:iq:register"``.
126 * ``name``
127     The name of the root XML element. In this case, the ``query`` element.
129 * ``plugin_attrib``
130     The name to access this type of stanza. In particular, given a
131     registration stanza, the ``Registration`` object can be found using:
132     ``iq_object['register']``.
134 * ``interfaces``
135     A list of dictionary-like keys that can be used with the stanza object.
136     When using ``"key"``, if there exists a method of the form ``getKey``,
137     ``setKey``, or``delKey`` (depending on context) then the result of calling
138     that method will be returned. Otherwise, the value of the attribute ``key``
139     of the main stanza element is returned if one exists.
141     **Note:** The accessor methods currently use title case, and not camel case.
142     Thus if you need to access an item named ``"methodName"`` you will need to
143     use ``getMethodname``. This naming convention might change to full camel
144     case in a future version of Slixmpp.
146 * ``sub_interfaces``
147     A subset of ``interfaces``, but these keys map to the text of any
148     subelements that are direct children of the main stanza element. Thus,
149     referencing ``iq_object['register']['username']`` will either execute
150     ``getUsername`` or return the value in the ``username`` element of the
151     query.
153     If you need to access an element, say ``elem``, that is not a direct child
154     of the main stanza element, you will need to add ``getElem``, ``setElem``,
155     and ``delElem``. See the note above about naming conventions.
157 .. code-block:: python
159     from slixmpp.xmlstream import ElementBase, ET, JID, register_stanza_plugin
160     from slixmpp import Iq
162     class Registration(ElementBase):
163         namespace = 'jabber:iq:register'
164         name = 'query'
165         plugin_attrib = 'register'
166         interfaces = set(('username', 'password', 'registered', 'remove'))
167         sub_interfaces = interfaces
169         def getRegistered(self):
170             present = self.xml.find('{%s}registered' % self.namespace)
171             return present is not None
173         def getRemove(self):
174             present = self.xml.find('{%s}remove' % self.namespace)
175             return present is not None
177         def setRegistered(self, registered):
178             if registered:
179                 self.addField('registered')
180             else:
181                 del self['registered']
183         def setRemove(self, remove):
184             if remove:
185                 self.addField('remove')
186             else:
187                 del self['remove']
189         def addField(self, name):
190             itemXML = ET.Element('{%s}%s' % (self.namespace, name))
191             self.xml.append(itemXML)
193 Setting a ``sub_interface`` attribute to ``""`` will remove that subelement.
194 Since we want to include empty registration fields in our form, we need the
195 ``addField`` method to add the empty elements.
197 Since the ``registered`` and ``remove`` elements are just flags, we need to add
198 custom logic to enforce the binary behavior.
200 Extracting Stanzas from the XML Stream
201 --------------------------------------
203 Now that we have a custom stanza object, we need to be able to detect when we
204 receive one. To do this, we register a stream handler that will pattern match
205 stanzas off of the XML stream against our stanza object's element name and
206 namespace. To do so, we need to create a ``Callback`` object which contains
207 an XML fragment that can identify our stanza type. We can add this handler
208 registration to our ``plugin_init`` method.
210 Also, we need to associate our ``Registration`` class with IQ stanzas;
211 that requires the use of the ``register_stanza_plugin`` function (in
212 ``slixmpp.xmlstream.stanzabase``) which takes the class of a parent stanza
213 type followed by the substanza type. In our case, the parent stanza is an IQ
214 stanza, and the substanza is our registration query.
216 The ``__handleRegistration`` method referenced in the callback will be our
217 handler function to process registration requests.
219 .. code-block:: python
221     def plugin_init(self):
222         self.description = "In-Band Registration"
223         self.xep = "0077"
225         self.xmpp.register_handler(
226           Callback('In-Band Registration',
227             MatchXPath('{%s}iq/{jabber:iq:register}query' % self.xmpp.default_ns),
228             self.__handleRegistration))
229         register_stanza_plugin(Iq, Registration)
231 Handling Incoming Stanzas and Triggering Events
232 -----------------------------------------------
233 There are six situations that we need to handle to finish our implementation of
234 XEP-0077.
236 **Registration Form Request from a New User:**
238     .. code-block:: xml
240         <iq type="result">
241          <query xmlns="jabber:iq:register">
242           <username />
243           <password />
244          </query>
245         </iq>
247 **Registration Form Request from an Existing User:**
249     .. code-block:: xml
251         <iq type="result">
252          <query xmlns="jabber:iq:register">
253           <registered />
254           <username>Foo</username>
255           <password>hunter2</password>
256          </query>
257         </iq>
259 **Unregister Account:**
261     .. code-block:: xml
263         <iq type="result">
264          <query xmlns="jabber:iq:register" />
265         </iq>
267 **Incomplete Registration:**
269     .. code-block:: xml
271         <iq type="error">
272           <query xmlns="jabber:iq:register">
273             <username>Foo</username>
274           </query>
275          <error code="406" type="modify">
276           <not-acceptable xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:xmpp-stanzas" />
277          </error>
278         </iq>
280 **Conflicting Registrations:**
282     .. code-block:: xml
284         <iq type="error">
285          <query xmlns="jabber:iq:register">
286           <username>Foo</username>
287           <password>hunter2</password>
288          </query>
289          <error code="409" type="cancel">
290           <conflict xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:xmpp-stanzas" />
291          </error>
292         </iq>
294 **Successful Registration:**
296     .. code-block:: xml
298         <iq type="result">
299          <query xmlns="jabber:iq:register" />
300         </iq>
302 Cases 1 and 2: Registration Requests
303 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
304 Responding to registration requests depends on if the requesting user already
305 has an account. If there is an account, the response should include the
306 ``registered`` flag and the user's current registration information. Otherwise,
307 we just send the fields for our registration form.
309 We will handle both cases by creating a ``sendRegistrationForm`` method that
310 will create either an empty of full form depending on if we provide it with
311 user data. Since we need to know which form fields to include (especially if we
312 add support for the other fields specified in XEP-0077), we will also create a
313 method ``setForm`` which will take the names of the fields we wish to include.
315 .. code-block:: python
317     def plugin_init(self):
318         self.description = "In-Band Registration"
319         self.xep = "0077"
320         self.form_fields = ('username', 'password')
321         ... remainder of plugin_init
323     ...
325     def __handleRegistration(self, iq):
326         if iq['type'] == 'get':
327             # Registration form requested
328             userData = self.backend[iq['from'].bare]
329             self.sendRegistrationForm(iq, userData)
331     def setForm(self, *fields):
332         self.form_fields = fields
334     def sendRegistrationForm(self, iq, userData=None):
335         reg = iq['register']
336         if userData is None:
337             userData = {}
338         else:
339             reg['registered'] = True
341         for field in self.form_fields:
342             data = userData.get(field, '')
343             if data:
344                 # Add field with existing data
345                 reg[field] = data
346             else:
347                 # Add a blank field
348                 reg.addField(field)
350         iq.reply().setPayload(reg.xml)
351         iq.send()
353 Note how we are able to access our ``Registration`` stanza object with
354 ``iq['register']``.
356 A User Backend
357 ++++++++++++++
358 You might have noticed the reference to ``self.backend``, which is an object
359 that abstracts away storing and retrieving user information. Since it is not
360 much more than a dictionary, we will leave the implementation details to the
361 final, full source code example.
363 Case 3: Unregister an Account
364 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
365 The next simplest case to consider is responding to a request to remove
366 an account. If we receive a ``remove`` flag, we instruct the backend to
367 remove the user's account. Since your application may need to know about
368 when users are registered or unregistered, we trigger an event using
369 ``self.xmpp.event('unregister_user', iq)``. See the component examples below for
370 how to respond to that event.
372 .. code-block:: python
374      def __handleRegistration(self, iq):
375         if iq['type'] == 'get':
376             # Registration form requested
377             userData = self.backend[iq['from'].bare]
378             self.sendRegistrationForm(iq, userData)
379         elif iq['type'] == 'set':
380             # Remove an account
381             if iq['register']['remove']:
382                 self.backend.unregister(iq['from'].bare)
383                 self.xmpp.event('unregistered_user', iq)
384                 iq.reply().send()
385                 return
387 Case 4: Incomplete Registration
388 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
389 For the next case we need to check the user's registration to ensure it has all
390 of the fields we wanted. The simple option that we will use is to loop over the
391 field names and check each one; however, this means that all fields we send to
392 the user are required. Adding optional fields is left to the reader.
394 Since we have received an incomplete form, we need to send an error message back
395 to the user. We have to send a few different types of errors, so we will also
396 create a ``_sendError`` method that will add the appropriate ``error`` element
397 to the IQ reply.
399 .. code-block:: python
401     def __handleRegistration(self, iq):
402         if iq['type'] == 'get':
403             # Registration form requested
404             userData = self.backend[iq['from'].bare]
405             self.sendRegistrationForm(iq, userData)
406         elif iq['type'] == 'set':
407             if iq['register']['remove']:
408                 # Remove an account
409                 self.backend.unregister(iq['from'].bare)
410                 self.xmpp.event('unregistered_user', iq)
411                 iq.reply().send()
412                 return
414             for field in self.form_fields:
415                 if not iq['register'][field]:
416                     # Incomplete Registration
417                     self._sendError(iq, '406', 'modify', 'not-acceptable'
418                                     "Please fill in all fields.")
419                     return
421     ...
423     def _sendError(self, iq, code, error_type, name, text=''):
424         iq.reply().setPayload(iq['register'].xml)
425         iq.error()
426         iq['error']['code'] = code
427         iq['error']['type'] = error_type
428         iq['error']['condition'] = name
429         iq['error']['text'] = text
430         iq.send()
432 Cases 5 and 6: Conflicting and Successful Registration
433 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
434 We are down to the final decision on if we have a successful registration. We
435 send the user's data to the backend with the ``self.backend.register`` method.
436 If it returns ``True``, then registration has been successful. Otherwise,
437 there has been a conflict with usernames and registration has failed. Like
438 with unregistering an account, we trigger an event indicating that a user has
439 been registered by using ``self.xmpp.event('registered_user', iq)``. See the
440 component examples below for how to respond to this event.
442 .. code-block:: python
444     def __handleRegistration(self, iq):
445         if iq['type'] == 'get':
446             # Registration form requested
447             userData = self.backend[iq['from'].bare]
448             self.sendRegistrationForm(iq, userData)
449         elif iq['type'] == 'set':
450             if iq['register']['remove']:
451                 # Remove an account
452                 self.backend.unregister(iq['from'].bare)
453                 self.xmpp.event('unregistered_user', iq)
454                 iq.reply().send()
455                 return
457             for field in self.form_fields:
458                 if not iq['register'][field]:
459                     # Incomplete Registration
460                     self._sendError(iq, '406', 'modify', 'not-acceptable',
461                                     "Please fill in all fields.")
462                     return
464             if self.backend.register(iq['from'].bare, iq['register']):
465                 # Successful registration
466                 self.xmpp.event('registered_user', iq)
467                 iq.reply().setPayload(iq['register'].xml)
468                 iq.send()
469             else:
470                 # Conflicting registration
471                 self._sendError(iq, '409', 'cancel', 'conflict',
472                                 "That username is already taken.")
474 Example Component Using the XEP-0077 Plugin
475 -------------------------------------------
476 Alright, the moment we've been working towards - actually using our plugin to
477 simplify our other applications. Here is a basic component that simply manages
478 user registrations and sends the user a welcoming message when they register,
479 and a farewell message when they delete their account.
481 Note that we have to register the ``'xep_0030'`` plugin first,
482 and that we specified the form fields we wish to use with
483 ``self.xmpp.plugin['xep_0077'].setForm('username', 'password')``.
485 .. code-block:: python
487     import slixmpp.componentxmpp
489     class Example(slixmpp.componentxmpp.ComponentXMPP):
491         def __init__(self, jid, password):
492             slixmpp.componentxmpp.ComponentXMPP.__init__(self, jid, password, 'localhost', 8888)
494             self.registerPlugin('xep_0030')
495             self.registerPlugin('xep_0077')
496             self.plugin['xep_0077'].setForm('username', 'password')
498             self.add_event_handler("registered_user", self.reg)
499             self.add_event_handler("unregistered_user", self.unreg)
501         def reg(self, iq):
502             msg = "Welcome! %s" % iq['register']['username']
503             self.sendMessage(iq['from'], msg, mfrom=self.fulljid)
505         def unreg(self, iq):
506             msg = "Bye! %s" % iq['register']['username']
507             self.sendMessage(iq['from'], msg, mfrom=self.fulljid)
509 **Congratulations!** We now have a basic, functioning implementation of
510 XEP-0077.
512 Complete Source Code for XEP-0077 Plugin
513 ----------------------------------------
514 Here is a copy of a more complete implementation of the plugin we created, but
515 with some additional registration fields implemented.
517 .. code-block:: python
519     """
520     Creating a Slixmpp Plugin
522     This is a minimal implementation of XEP-0077 to serve
523     as a tutorial for creating Slixmpp plugins.
524     """
526     from slixmpp.plugins.base import base_plugin
527     from slixmpp.xmlstream.handler.callback import Callback
528     from slixmpp.xmlstream.matcher.xpath import MatchXPath
529     from slixmpp.xmlstream import ElementBase, ET, JID, register_stanza_plugin
530     from slixmpp import Iq
531     import copy
534     class Registration(ElementBase):
535         namespace = 'jabber:iq:register'
536         name = 'query'
537         plugin_attrib = 'register'
538         interfaces = set(('username', 'password', 'email', 'nick', 'name', 
539                           'first', 'last', 'address', 'city', 'state', 'zip', 
540                           'phone', 'url', 'date', 'misc', 'text', 'key', 
541                           'registered', 'remove', 'instructions'))
542         sub_interfaces = interfaces
544         def getRegistered(self):
545             present = self.xml.find('{%s}registered' % self.namespace)
546             return present is not None
548         def getRemove(self):
549             present = self.xml.find('{%s}remove' % self.namespace)
550             return present is not None
552         def setRegistered(self, registered):
553             if registered:
554                 self.addField('registered')
555             else:
556                 del self['registered']
558         def setRemove(self, remove):
559             if remove:
560                 self.addField('remove')
561             else:
562                 del self['remove']
564         def addField(self, name):
565             itemXML = ET.Element('{%s}%s' % (self.namespace, name))
566             self.xml.append(itemXML)
569     class UserStore(object):
570         def __init__(self):
571             self.users = {}
573         def __getitem__(self, jid):
574             return self.users.get(jid, None)
576         def register(self, jid, registration):
577             username = registration['username']
579             def filter_usernames(user):
580                 return user != jid and self.users[user]['username'] == username
582             conflicts = filter(filter_usernames, self.users.keys())
583             if conflicts:
584                 return False
586             self.users[jid] = registration
587             return True
589         def unregister(self, jid):
590             del self.users[jid]
592     class xep_0077(base_plugin):
593         """
594         XEP-0077 In-Band Registration
595         """
597         def plugin_init(self):
598             self.description = "In-Band Registration"
599             self.xep = "0077"
600             self.form_fields = ('username', 'password')
601             self.form_instructions = ""
602             self.backend = UserStore()
604             self.xmpp.register_handler(
605                 Callback('In-Band Registration',
606                          MatchXPath('{%s}iq/{jabber:iq:register}query' % self.xmpp.default_ns),
607                          self.__handleRegistration))
608             register_stanza_plugin(Iq, Registration)
610         def post_init(self):
611             base_plugin.post_init(self)
612             self.xmpp['xep_0030'].add_feature("jabber:iq:register")
614         def __handleRegistration(self, iq):
615             if iq['type'] == 'get':
616                 # Registration form requested
617                 userData = self.backend[iq['from'].bare]
618                 self.sendRegistrationForm(iq, userData)
619             elif iq['type'] == 'set':
620                 if iq['register']['remove']:
621                     # Remove an account
622                     self.backend.unregister(iq['from'].bare)
623                     self.xmpp.event('unregistered_user', iq)
624                     iq.reply().send()
625                     return
627                 for field in self.form_fields:
628                     if not iq['register'][field]:
629                         # Incomplete Registration
630                         self._sendError(iq, '406', 'modify', 'not-acceptable',
631                                         "Please fill in all fields.")
632                         return
634                 if self.backend.register(iq['from'].bare, iq['register']):
635                     # Successful registration
636                     self.xmpp.event('registered_user', iq)
637                     iq.reply().setPayload(iq['register'].xml)
638                     iq.send()
639                 else:
640                     # Conflicting registration
641                     self._sendError(iq, '409', 'cancel', 'conflict',
642                                     "That username is already taken.")
644         def setForm(self, *fields):
645             self.form_fields = fields
647         def setInstructions(self, instructions):
648             self.form_instructions = instructions
650         def sendRegistrationForm(self, iq, userData=None):
651             reg = iq['register']
652             if userData is None:
653                 userData = {}
654             else:
655                 reg['registered'] = True
657             if self.form_instructions:
658                 reg['instructions'] = self.form_instructions
660             for field in self.form_fields:
661                 data = userData.get(field, '')
662                 if data:
663                     # Add field with existing data
664                     reg[field] = data
665                 else:
666                     # Add a blank field
667                     reg.addField(field)
669             iq.reply().setPayload(reg.xml)
670             iq.send()
672         def _sendError(self, iq, code, error_type, name, text=''):
673             iq.reply().setPayload(iq['register'].xml)
674             iq.error()
675             iq['error']['code'] = code
676             iq['error']['type'] = error_type
677             iq['error']['condition'] = name
678             iq['error']['text'] = text
679             iq.send()