什么是中间件？中间件的作用，怎么使用中间件及应用场景

什么是中间件？中间件的作用，怎么使用中间件及应用场景

如果你想修改请求，例如被传送到view中的HttpRequest对象。 或者你想修改view返回的HttpResponse对象，这些都可以通过中间件来实现。

可能你还想在view执行之前做一些操作，这种情况就可以用 middleware来实现。

Django默认的中间件：（在django项目的settings模块中，有一个 MIDDLEWARE_CLASSES 变量，其中每一个元素就是一个中间件，如下图）

MIDDLEWARE = [
'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
'django.middleware.common.CommonMiddleware',
'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
　　# 'app01.mymid.MyMid1',
　　# 'app01.mymid.MyMid2',
]

请求进来是自上而下，通过反射找到类，用for循环来执行，可以自定义中间件，但是也要写在MIDDLEWARE中，可以在app01下创建一个mymid.py文件来写我们自定义的中间件

每一个中间件都有具体的功能

三、自定义中间件

中间件可以定义五个方法，分别是：（主要的是process_request和process_response）

1、process_request(self,request)

2、process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs)

3、process_template_response(self,request,response)

4、process_exception(self, request, exception)

5、process_response(self, request, response)

以上方法的返回值可以是None或一个HttpResponse对象，如果是None，则继续按照django定义的规则向后继续执行，如果是HttpResponse对象，则直接将该对象返回给用户。

详细用法见下方：

1、process_request和process_response

当用户发起请求的时候会依次经过所有的的中间件，这个时候的请求时process_request,最后到达views的函数中，views函数处理后，在依次穿过中间件，这个时候是process_response,最后返回给请求者。

上述截图中的中间件都是django中的，我们也可以自己定义一个中间件，我们可以自己写一个类，但是必须继承MiddlewareMixin

第一步：导入

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin

第二步：自定义中间件

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin#
from django.shortcuts import HttpResponse

class Md1(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
  print("Md1请求")
def process_response(self,request,response):
  print("Md1返回")
  return response

class Md2(MiddlewareMixin):
   def process_request(self,request):
       print("Md2请求")
   #return HttpResponse("Md2中断")
   def process_response(self,request,response):#
       print("Md2返回")
       return response

第三步：在view中定义一个视图函数（index）

def index(request):
   print("view函数...")
    return HttpResponse("OK")

第四步：在settings.py的MIDDLEWARE里注册自己定义的中间件

运行结果：

Md1请求#
Md2请求#
view函数...#
Md2返回#
Md1返回#

**注意：**如果当请求到达请求2的时候直接不符合条件返回，即return HttpResponse(“Md2中断”)，程序将把请求直接发给中间件2返回，然后依次返回到请求者，结果如下：

返回Md2中断的页面，后台打印如下：

Md1请求#
Md2请求#
Md2返回#
Md1返回#

流程图如下：

由此总结一下：

1. 中间件的process_request方法是在执行视图函数之前执行的。
2. 当配置多个中间件时，会按照MIDDLEWARE中的注册顺序，也就是列表的索引值，从前到后依次执行的。
3. 不同中间件之间传递的request都是同一个对象

多个中间件中的process_response方法是按照MIDDLEWARE中的注册顺序倒序执行的，也就是说第一个中间件的process_request方法首先执行，而它的process_response方法最后执行，最后一个中间件的process_request方法最后一个执行，它的process_response方法是最先执行。

2、process_view

process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs)

该方法有四个参数

request是HttpRequest对象。

view_func是Django即将使用的视图函数。 （它是实际的函数对象，而不是函数的名称作为字符串。）

view_args是将传递给视图的位置参数的列表（无名分组分过来的值）.

view_kwargs是将传递给视图的关键字参数的字典（有名分组分过来的值）。 view_args和view_kwargs都不包含第一个视图参数（request）。

Django会在调用视图函数之前调用process_view方法。

它应该返回None或一个HttpResponse对象。 如果返回None，Django将继续处理这个请求，执行任何其他中间件的process_view方法，然后在执行相应的视图。 如果它返回一个HttpResponse对象，Django不会调用适当的视图函数。 它将执行中间件的process_response方法并将应用到该HttpResponse并返回结果。

process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs)

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import HttpResponse

class Md1(MiddlewareMixin):

  def process_request(self,request):
      print("Md1请求")
      #return HttpResponse("Md1中断")
  def process_response(self,request,response):
      print("Md1返回")
      return response

  def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
      print("Md1view")


class Md2(MiddlewareMixin):

  def process_request(self,request):
       print("Md2请求")
       return HttpResponse("Md2中断")
   def process_response(self,request,response):
       print("Md2返回")
       return response

  def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
       print("Md2view")

运行结果：

Md1请求#
Md2请求#
Md1view#
Md2view#
view函数...#
Md2返回#
Md1返回#

下图进行分析上面的过程：

当最后一个中间的process_request到达路由关系映射之后，返回到中间件1的process_view，然后依次往下，到达views函数，最后通过process_response依次返回到达用户。

process_view可以用来调用视图函数：

class Md1(MiddlewareMixin):

  def process_request(self,request):
      print("Md1请求")
      #return HttpResponse("Md1中断")
  def process_response(self,request,response):
      print("Md1返回")
      return response

  def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):

      # return HttpResponse("hello")

      response=callback(request,*callback_args,**callback_kwargs)
      return response

运行结果：

Md1请求#
Md2请求#
view函数...#
Md2返回#
Md1返回#

注意：process_view如果有返回值，会越过其他的process_view以及视图函数，但是所有的process_response都还会执行。

3、process_exception

process_exception(self, request, exception)

该方法两个参数:

一个HttpRequest对象

一个exception是视图函数异常产生的Exception对象。

这个方法只有在视图函数中出现异常了才执行，它返回的值可以是一个None也可以是一个HttpResponse对象。如果是HttpResponse对象，Django将调用模板和中间件中的process_response方法，并返回给浏览器，否则将默认处理异常。如果返回一个None，则交给下一个中间件的process_exception方法来处理异常。它的执行顺序也是按照中间件注册顺序的倒序执行。

process_exception(self, request, exception)

实例如下：

class Md1(MiddlewareMixin):

  def process_request(self,request):
      print("Md1请求")
      #return HttpResponse("Md1中断")
  def process_response(self,request,response):
      print("Md1返回")
      return response

  def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):

      # return HttpResponse("hello")

      # response=callback(request,*callback_args,**callback_kwargs)
      # return response
      print("md1 process_view...")

  def process_exception(self,request,exception):
      print("md1 process_exception...")



class Md2(MiddlewareMixin):

  def process_request(self,request):
      print("Md2请求")
      # return HttpResponse("Md2中断")
  def process_response(self,request,response):
       print("Md2返回")
       return response
   def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
       print("md2 process_view...")

   def process_exception(self,request,exception):#只有报错了才会执行exception
      print("md1 process_exception...")

运行结果：

Md1请求
Md2请求
md1 process_view...
md2 process_view...
view函数...

Md2返回
Md1返回

流程图如下：

当views出现错误时：

将md2的process_exception修改如下：

 def process_exception(self,request,exception):

      print("md2 process_exception...")
      return HttpResponse("error")

运行结果：

Md1请求#
Md2请求#
md1 process_view...#
md2 process_view...#
view函数...#
md2 process_exception...#
Md2返回#
Md1返回#

4、process_template_response(self,request,response)

该方法对视图函数返回值有要求，必须是一个含有render方法类的对象，才会执行此方法

class Test:
  def __init__(self,status,msg):
      self.status=status#
      self.msg=msg#
  def render(self):#
       import json#
      dic={'status':self.status,'msg':self.msg}#

       return HttpResponse(json.dumps(dic))
def index(response):#
   return Test(True,'测试')

四 中间件应用场景

1、做IP访问频率限制

某些IP访问服务器的频率过高，进行拦截，比如限制每分钟不能超过20次。

2、URL访问过滤

如果用户访问的是login视图（放过）

如果访问其他视图，需要检测是不是有session认证，已经有了放行，没有返回login，这样就省得在多个视图函数上写装饰器了！

作为延伸扩展内容，有余力的同学可以尝试着读一下以下两个自带的中间件：

'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',