详解Django中间件执行顺序

Django中间件(Middleware)是Django框架中一个十分重要的组件，Django中可以通过中间件对请求和响应进行预处理和后处理。在Django中间件中存在着一个执行顺序的问题，这个问题与中间件的使用方式息息相关，如果不清楚中间件的执行顺序会导致预期以外的结果，因此这个问题需要引起重视。

一、Django中间件的工作原理

首先，我们需要了解Django中间件是如何工作的。

Django中间件通过拦截请求和响应，实现对请求和响应的统一控制的目的。Django中间件源码中将请求和响应封装在了一个HttpRequest和HttpResponse对象中，并提供了很多的处理方法，开发者可以在中间件的处理方法中完成请求和响应的预处理和后处理。Django中间件的主要工作流程如下：

1. 客户端发送请求到Django服务器；
2. 请求到达Django服务器中的中间件层；
3. 请求在中间件中受到处理；
4. 请求到达Django视图层；
5. 视图层处理请求，生成响应；
6. 响应在中间件中受到处理；
7. 响应被返回给客户端。

二、Django中间件的执行顺序

Django中间件的执行顺序与中间件定义的先后顺序有关。中间件定义在settings.py文件中，其中MIDDLEWARE_CLASSES是Django中间件的配置项，是一个包含中间件类路径的字符串列表。在Django中，中间件会按照定义的顺序依次执行，即按照MIDDLEWARE_CLASSES中定义的顺序执行。

在Django的中间件执行顺序中，大体分为两类中间件：request middleware和response middleware。其中request middleware是在请求进入Django之前执行的中间件，response middleware是在返回响应给客户端之前执行的中间件。下面分别对这两类中间件做一个说明。

1. request middleware的执行顺序

request middleware是在请求进入Django之前执行的中间件。在这些中间件中，有很多是用于处理请求的，比如：AuthenticationMiddleware、SessionMiddleware等。这些中间件会在处理请求之前，预先处理请求的一些信息。这些中间件的执行顺序是MIDDLEWARE_CLASSES中的顺序，是由前往后执行的，如下面的示例：

MIDDLEWARE_CLASSES = (
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
)

在上面的示例中，首先是执行CommonMiddleware中间件，然后是SessionMiddleware中间件，接下来是CsrfViewMiddleware中间件，然后是AuthenticationMiddleware中间件等。

2. response middleware的执行顺序

response middleware是在返回响应给客户端之前执行的中间件，它们可以处理响应对象，比如：gzip等。这些中间件的执行顺序是和request middleware相反的，是由后往前执行的，如下面的示例：

MIDDLEWARE_CLASSES = (
    ...
    'django.middleware.gzip.GZipMiddleware',
    'django.middleware.http.ConditionalGetMiddleware',
)

在上面的示例中，先执行ConditionalGetMiddleware中间件，然后是GZipMiddleware中间件。

三、示例说明

下面，给出两个示例，分别是request middleware和response middleware的例子，说明中间件执行的顺序。

1. request middleware示例

我们可以通过自定义中间件来实现自己的需求。在这里，我们定义一个日志中间件，用于记录请求的详细信息。

# myapp/middleware.py
import logging
logger = logging.getLogger(__name__)

class LogMiddleware(object):

    def process_request(self, request):
        logger.debug('Request uri: %s' % request.path)
        return None

在这个示例中，我们定义了一个LogMiddleware，它继承了object类，并实现了process_request方法。这个方法会在每个请求被处理前执行，记录请求的uri。现在，我们需要在settings.py文件中加入这个中间件：

# settings.py
MIDDLEWARE_CLASSES = (
    ...
    'myapp.middleware.LogMiddleware',
)

这个中间件会被放在最前面，首先执行。

2. response middleware示例

我们可以引用Django自带的gzip中间件，在返回响应之前对响应对象做压缩处理，这样可以加速网站的响应速度，提高用户体验。

# settings.py
MIDDLEWARE_CLASSES = (
    ...
    'django.middleware.gzip.GZipMiddleware',
    'django.middleware.http.ConditionalGetMiddleware',
)

在这个示例中，我们引用了Django自带的gzip中间件，并把它放在最后面，最后执行。

四、总结

在Django中间件的配置中，需要特别注意中间件的执行顺序，不同的中间件在不同的位置，可能会引发意想不到的问题。此外，在自定义中间件时，需要注意process_request和process_response方法的使用，确定在合适的位置进行中间件的处理。