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django中间件以及自定义中间件

middleware

中间件就是在目标和结果之间进行的额外处理过程，在Django中就是request和response之间进行的处理，相对来说实现起来比较简单，但是要注意它是对全局有效的，可以在全局范围内改变输入和输出结果，因此需要谨慎使用，否则不仅会造成难以定位的错误，而且可能会影响整体性能。

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中间件有什么用

如果想要修改HttpRequest或者HttpResponse，就可以通过中间件来实现。

  • 登陆认证：在中间件中加入登陆认证，所有请求就自动拥有登陆认证，如果需要放开部分路由，只需要特殊处理就可以了。
  • 流量统计：可以针对一些渲染页面统计访问流量。
  • 恶意请求拦截：统计IP请求次数，可以进行频次限制或者封禁IP。

本身django项目就带有很多的中间件，在setting.py里

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',
]

之前我们通过post请求发起的时候，就需要先注释掉csrf那一个中间件。

每个中间件的功能如下,

  • SecurityMiddleware：为request/response提供了几种安全改进;
  • SessionMiddleware：开启session会话支持；
  • CommonMiddleware：基于APPEND_SLASH和PREPEND_WWW的设置来重写URL，如果APPEND_SLASH设为True，并且初始URL 没有以斜线结尾以及在URLconf 中没找到对应定义，这时形成一个斜线结尾的新URL；
  • CsrfViewMiddleware：添加跨站点请求伪造的保护，通过向POST表单添加一个隐藏的表单字段，并检查请求中是否有正确的值；
  • AuthenticationMiddleware：在视图函数执行前向每个接收到的user对象添加HttpRequest属性，表示当前登录的用户，无它用不了request.user。
  • MessageMiddleware：开启基于Cookie和会话的消息支持
  • XFrameOptionsMiddleware：对点击劫持的保护

除此以外, Django还提供了压缩网站内容的GZipMiddleware，根据用户请求语言返回不同内容的LocaleMiddleware和给GET请求附加条件的ConditionalGetMiddleware。这些中间件都是可选的。

Django的中间件执行顺序

当你在settings.py注册中间件时一定要要考虑中间件的执行顺序，中间件在request到达view之前是从上向下执行的，在view执行完后返回response过程中是从下向上执行的，如下图所示。举个例子，如果你自定义的中间件有依赖于request.user，那么你自定义的中间件一定要放在AuthenticationMiddleware的后面

工作原理

HTTP Web服务器工作原理一般都是接收用户发来的请求(request), 然后给出响应(response)。Django也不例外，其一般工作方式是接收request对象和其它参数，交由视图(view)处理，然后给出它的响应(respone)数据: 渲染过的html文件或json格式的数据。然而在实际工作中Django并不是接收到request对象后，马上交给视图函数或类(view)处理，也不是在view执行后立马给用户返回reponse。事实上Django最初接收的是HttpRequest对象，而不是request对象，正是中间件的作用把HttpRequest对象和user对象打包成了一个全局变量request对象，这样你才可以View中使用request作为变量或者在模板中随意调用request.user。

中间件(Middleware)在整个Django的request/response处理机制中的角色如下所示：

HttpRequest -> Middleware -> View -> Middleware -> HttpResponse

正是由于一个请求HttpRequest在传递给视图View处理前要经过中间件处理，经过View处理后的响应也要经过中间件处理才能返回给用户，我们可以编写自己的中间件实现权限校验，限制用户请求、打印日志、改变输出内容等多种应用场景，比如：

  • 禁止特定IP地址的用户或未登录的用户访问我们的View视图函数
  • 对同一IP地址单位时间内发送的请求数量做出限制
  • 在View视图函数执行前记录用户的IP地址
  • 在View视图函数执行前传递额外的变量或参数
  • 在View视图函数执行前或执行后把特定信息打印到log日志
  • 在View视图函数执行后对reponse数据进行修改后返回给用户

值得一提的是中间件对Django的输入或输出的改变是全局的，反之亦然。如果让你希望对Django的输入或输出做出全局性的改变时，需要使用中间件。举个例子，我们在装饰器一文中介绍了如何使用@login_required装饰器要求用户必须先登录才能访问我们的视图函数。试想我们有个网站绝大部分视图函数都需要用户登录，每个视图函数前面都需要加上@login_required装饰器是比较傻的行为。借助于中间件，我们无需使用装饰器即可全局实现：只有登录用户才能访问视图函数，匿名用户跳转到登录页面。实现原理也很简单，在一个request到达视图函数前，我们先对request.user是否验证通过进行判断，然后再进行跳转。另外Django对POST表单中携带的CSRF token的全局校验也是通过CsrfViewMiddleware这个中间件进行的，而不是通过单个装饰器实现的。

自定义中间件

一般的中间件必须要有的两个函数就是process_request和process_response

如果自己定义中间件，首先在app里创建一个py文件，然后导入一些自带的模块

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin

然后就是自定义类

class ReginaMiddleWare(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        '''

        :param request: 请求信息对象
        :return:
        '''
        print("reginaMiddleWare",request)
    def process_response(self,response,request):
        '''

        :param response: 请求信息对象
        :param request: 视图函数返回的响应体
        :return:
        '''
        print(response)
        return response

第三步就是把自己写好的中间件按照目录位置添加到settings文件当中

MIDDLEWARE = [
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    'reginauser.reginaMiddleware.ReginaMiddleWare',
    'reginauser.reginaMiddleware.IvanleeMiddleWare'
]

process_request功能

ip = request.META.get("REMOTE_ADDR")
if ip in ['127.0.0.1','']:
  return HttpResponse("非法ip")

我们可以试一下本地地址，一旦process_request返回的不是默认的None，则表示拦截成功，那么也不会经过IvanleeMiddleware，直接回到ReginaMiddleware的响应处原路返回

process_response

    def process_response(self,response,request):
        '''

        :param response: 请求信息对象
        :param request: 视图函数返回的响应体
        :return:
        '''
        print("ivanleeMiddleWare_response")
        response.content = response.content + b"
I love Regina
"  //必须是用b去定义转义类型
        return response

那么在返回的时候，响应内容就是原有的helloworld和IloveRegina一起发送给请求者。


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