Django笔记二十九之中间件介绍

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这一节介绍一下 Django 的中间件。

关于中间件，官方文档的解释为：中间件是一个嵌入 Django 系统的 request 和 response 的钩子框架，是一个能够全局改变 Django 输入/输出的系统。

我们可以这样理解，一个 request 请求发送到 Django 系统的过程中，在经过路由和视图的处理前，会先经过一层处理，这个处理操作可以是日志记录，可以是登录验证甚至你想在系统里定义的功能，这个操作就是中间件实现的功能。

接下来我们将通过一个记录请求的 ip 的功能的介绍来介绍一下中间件的实现流程。

以下是本篇笔记目录：

请求经过 Django 然后返回的流程
HttpRequest 和 HttpResponse 介绍
中间件的示例介绍
记录访问 ip 的功能实现

1、请求经过 Django 然后返回的流程

首先，前端发起一个请求，这个请求经由 web 服务器转发给 Django 系统，在进入 Django 系统后会先经过一系列的中间件的功能处理。

这个中间件会在 settings.py 里定义，Django 系统默认自带的中间件列表如下：

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',
]

这些中间件我们也可以根据自己的需求自己定义，比如新加一个登录权限，或者日志记录，或者对输入的参数进行格式化处理也可以，或者自己想要设置的其他功能也行，具体怎么设置在后面介绍。

在中间件处理的流程中，请求会被按照顺序从上往下处理。

这个流程过后，一个 request 请求才会被进行 URL 的路径匹配，如果匹配上，再去找相应的 views 视图函数进行数据处理

views 处理完之后，会形成一个 response，返回，然后再次经历这个中间件处理，因为在每一层中间件中都类似于一种嵌套，所以返回 response 的时候，是从下往上再次处理 response 的。

中间件处理结束之后再被返回出去，给到前端。

在这整个流程处理中，可以说中间件是进行了两次操作，一个是进入的时候处理 request，一个是返回的时候处理 response。

2、HttpRequest 和 HttpResponse 介绍

我们先来看一个视图函数：

def time_view(request):
    now = datetime.datetime.now()
    html = "<h1>now: %s</h1>abc\nabc" % now
    return HttpResponse(html)

当 Django 接收到一个请求，系统会创建一个 HttpRequest 对象，这个对象就是上面的视图函数里的输入参数，request

在对数据进行处理后，系统会返回一个 HttpResponse 对象，这个就是我们 return 的内容。

在一个 HttpRequest 对象里，会包含请求的路径、参数、请求方式、 cookie 等一切请求过来时的数据，我们可以在请求的时候根据需要存取。

在返回的 HttpResponse 中，可以是一个 html 页面，也可以是 json 格式的数据，内容是可以自定义的，只要前端可以做相应的处理。

3、中间件的示例介绍

接下来我们定义一个中间件，结构大致如下：

# huter/middleware.py

class SimpleMiddleware:
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response

    def __call__(self, request):

        # 在请求进入视图函数前的可以执行一些操作，针对 request
        print(request.path)
        response = self.get_response(request)
        
        # 在处理完请求后，可以执行一些操作，针对 response
        # log_response_info()
        return response

然后我们在 sttings.py 里引入这个中间件，我们放到 MIDDLEWARE 列表的最下面，说明这个中间件会在其他中间件处理完 request 之后再处理：


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',
    'hunter.middleware.TestMiddleware',
]

在 SimpleMiddleware 这个类里，call() 函数会自动调用，其中有一行，response = self.get_response(request)

在这一行函数之前，可以对请求的 request 做处理，包括我们前面说的各种功能，比如日志、登录验证、参数格式化等

在这一行函数之后，获取了 response，这个就是视图函数返回的 HttpResponse，我们可以在这里对它的 response.status_code 状态码，和 response.content 做处理

比如前面 time_view 函数返回的内容是一个 JsonResponse：

return JsonResponse({"code": 0})

那么在这里我们可以获取然后处理这个 HttpResponse：


def __call__(self, request):

    response = self.get_response(request)

    content = json.loads(response.content)
    content["msg"] = "success"
    response.content = json.dumps(content)
    return response

这里只是一个示例，因为并不是所有的 HttpResponse 都是 json 格式的数据，所以可能需要加一个 try except 做下处理

还有一个功能是我之前做过的，就是在 headers 中加一个特定的字符串，表示是我们系统专有的，用于前端判断，这个很简单，就是在 response 的 headers 参数中加一个键值对：

response.headers['system'] = 'hunter'

以上就是一个最简单的中间件的处理方式。

process_view

除了 call 函数以外，还有一个 process_view() 的函数

这个函数是在 Django 系统调用 views 视图函数前被调用，它的返回值是 None 或者一个 HttpResponse

如果为 None，那么系统会接着调用视图函数，如果是 HttpResponse 作为返回值，说明系统在这里已经处理了请求，不需要再走views视图函数，然后就会直接返回。

我们通过下面的例子来解释这个函数作用。

4、记录访问 ip 的功能实现

假设我们需要禁止某一个或者某一个 ip 列表的请求访问我们的系统

当然，这个操作，在 web 服务器那部分就可以拦截，这里就是单纯举个例子

那么我们这样设置一个 process_view 的功能，在真正执行视图函数（也就是url 匹配上的 view函数）前，取出这个 request 的访问的ip，然后进行判断，如果在禁止列表，那么则直接返回一个禁止访问的页面。

class TestMiddleware:
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response


    def __call__(self, request):
        response = self.get_response(request)
        return response


    def process_view(self, request, view_func, *view_args, **view_kwargs):
        EXCLUDE_IPS = ['192.168.1.54']
        if 'HTTP_X_FORWARDED_FOR' in  request.META:
            ip =  request.META['HTTP_X_FORWARDED_FOR']
        else:
            ip = request.META['REMOTE_ADDR']
        if ip in EXCLUDE_IPS:
            return HttpResponse('<h1>您的ip被禁止</h1>')
        return None

在这里，我们拿到请求的 ip 地址，去和我们定义的禁止ip列表做比较

如果在禁用列表，则直接返回 HttpResponse，不接着请求我们的服务来

否则，就返回 None，系统接收到 None 之后，会接着往下处理。

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