Django中間件

中間件是面向切面編程的好例子，它是一個能夠介入Django的request和response處理過程的鉤子框架，一個輕量級、底層的「插件」系統，用於在全局修改Django的輸入或輸出。

要使用中間件，首先要在settings中設置：

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',
]

上述是Django項目的默認設置，每一項字符串都表明一箇中間件。中間件就像洋蔥同樣，每一箇中間件都是一個層，在用戶請求階段，調用定義的view函數以前，請求以自上而下的順序經過全部的層，view函數處理以後，響應以自下而上的順序經過全部的層，期間通過的每一箇中間件都會對請求或者響應進行處理。

自定義中間件

要自定義中間件，寫一個類便可：

class SimpleMiddleware(object):
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response
        # One-time configuration and initialization.

    def __call__(self, request):
        # Code to be executed for each request before
        # the view (and later middleware) are called.

        response = self.get_response(request)

        # Code to be executed for each request/response after
        # the view is called.

        return response

__init__初始化方法只在web服務啓動時調用一次，get_response參數是必需的，這個參數指的是下一個中間件或者view函數(若是是最後一箇中間件)。

每一個請求都會調用一次__call__，先對請求作處理，而後將請求發往下一個中間件(get_response)，一層層的迭代，就像棧同樣，返回時對響應作處理。

若是其中一個層的中間件決定短路並返回響應而不調用其get_response，那麼該層下面的層都不會看到請求或響應，只有該中間件和之上的中間件纔會看到響應。

短路能夠起到一些ip過濾之類的效果：

class IpFilterMiddleware(object):
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response
        # One-time configuration and initialization.

    def __call__(self, request):
        if request.META.has_key('HTTP_X_FORWARDED_FOR'):
            ip = request.META['HTTP_X_FORWARDED_FOR']
        else:  
            ip = request.META['REMOTE_ADDR']
        if ip == '127.0.0.1':
            return HttpResponse('You are forbidden')
        response = self.get_response(request)
        return response

設置：

MIDDLEWARE = [
    'path.to.IpFilterMiddleware',

上述中間件把當地訪問攔截了，實際應用中能夠爲ip創建黑名單，而後檢查訪問ip是否在黑名單中。

咱們也能夠將中間件標記爲未使用，只要在__init__中引起一個django.core.exceptions.MiddlewareNotUsed異常便可。

其它的中間件鉤子

除了前面描述的基本請求/響應中間件模式，您還能夠向基於類的中間件添加三種其餘特殊方法：

process_view(request, view_func, view_args, view_kwargs)

在調用view以前被調用。

它應該返回一個None 或一個HttpResponse對象。 若是返回None，Django 將會繼續處理這個請求，執行其它的process_view() 中間件，而後調用對應的視圖。 若是它返回一個HttpResponse對象，也會起到短路做用。

process_exception(request, exception)

當一個view引起異常時，Django會調用process_exception()來處理。返回一個None或一個HttpResponse對象。若是返回HttpResponse對象，會將響應交給處理響應的中間件處理。因爲處理響應時是從下到上的，此層以上的process_exception()是不會被調用的。

process_template_response(request, response)

response參數應該是一個由view或者中間件返回的TemplateResponse對像（或等價的對象）。

若是響應的實例有render()方法，process_template_response()會在view恰好執行完畢以後被調用。這個方法必須返回一個實現了render方法的響應對象。 

開發階段一般將DEBUG打開以調試錯誤，部署時會關閉DEBUG以避免用戶看到錯誤信息。咱們能夠寫一個異常中間件，讓有權限的管理員能夠在DEBUG關閉的狀況下看到錯誤信息，這樣就避免了切換的麻煩；

import sys

from django.views.debug import technical_500_response

class ExceptionMiddleware(object):
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response
        # One-time configuration and initialization.

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

    def process_exception(self, request, exception):
        if request.user.is_admin:
            return technical_500_response(request, *sys.exc_info())

置於中間件的最底層，這樣管理員能夠看到用戶沒法看到的錯誤詳細信息。

關於異常處理

Django會自動將視圖或中間件引起的異常轉換爲具備錯誤狀態代碼的適當HTTP響應，這種轉換髮生在每一箇中間件以前和以後，咱們是無需使用try捕捉異常的。

與舊版本中間件的兼容

在Django 1.10版本以前，中間件設置名爲MIDDLEWARE_CLASSES，是長這樣的：

class SessionMiddleware(object):
    def __init__(self):
        engine = import_module(settings.SESSION_ENGINE)
        self.SessionStore = engine.SessionStore

    def process_request(self, request):
        session_key = request.COOKIES.get(settings.SESSION_COOKIE_NAME)
        request.session = self.SessionStore(session_key)

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

Django提供django.utils.deprecation.MiddlewareMixin以簡化與MIDDLEWARE和舊的MIDDLEWARE_CLASSES兼容的中間件類。 Django中包含的全部中間件類都兼容這兩種設置。

class MiddlewareMixin(object):
    def __init__(self, get_response=None):
        self.get_response = get_response
        super(MiddlewareMixin, self).__init__()

    def __call__(self, request):
        response = None
        if hasattr(self, 'process_request'):
            response = self.process_request(request)
        if not response:
            response = self.get_response(request)
        if hasattr(self, 'process_response'):
            response = self.process_response(request, response)
        return response

新版繼承自MiddlewareMixin的SessionMiddleware：

class SessionMiddleware(MiddlewareMixin):
    def __init__(self, get_response=None):
        self.get_response = get_response
        engine = import_module(settings.SESSION_ENGINE)
        self.SessionStore = engine.SessionStore

    def process_request(self, request):
        session_key = request.COOKIES.get(settings.SESSION_COOKIE_NAME)
        request.session = self.SessionStore(session_key)

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

混合類提供一個__init__()方法，它接受一個可選的get_response參數，並將其存儲在self.get_response中。

__call__()方法：

• 調用self.process_request(request)（已定義的話）。
• 調用self.get_response(request)獲取後續中間件或者視圖的響應。
• 調用self.process_response（request， response）（已定義的話）。
• 返回響應。

在大多數狀況下，繼承這種混合類足以使舊式中間件與新系統兼容，具備足夠的向後兼容性。

上述的異常中間件也能夠寫爲：

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin

class ExceptionMiddleware(MiddlewareMixin):
    def process_exception(self, request, exception):
        if request.user.is_admin:
            return technical_500_response(request, *sys.exc_info())

使用MIDDLEWARE和MIDDLEWARE_CLASSES之間的行爲差​​異：

• 在MIDDLEWARE_CLASSES下，即便上層中間件的process_request方法短路，下層的中間件也會調用它的process_response方法。 在MIDDLEWARE下， 若是中間件發生短路，則只有中間件和之上的中間件纔會看到響應。
• 在MIDDLEWARE_CLASSES下，process_exception適用於從中間件process_request方法引起的異常。 在MIDDLEWARE下，process_exception僅適用於view或者TemplateResponse的render方法引起的異常 。 從中間件引起的異常轉換爲適當的HTTP響應，而後傳遞給下一個中間件。
• 在MIDDLEWARE_CLASSES下，若是process_response方法引起異常，則會跳過全部較早中間件的process_response方法而後返回500錯誤，而在MIDDLEWARE下，從中間件引起的異常將當即轉換爲適當的HTTP響應，而後下一個中間件將會看到該響應。 因爲中間件引起異常，中間件不會被跳過。

處理流式響應

StreamingHttpResponse並無content屬性，使用時必須加以判斷：

if response.streaming:
    response.streaming_content = wrap_streaming_content(response.streaming_content)
else:
    response.content = alter_content(response.content)

用生成器處理過大的內容：

def wrap_streaming_content(content):
    for chunk in content:
        yield alter_content(chunk)