Django组件-中间件
1、中间件的概念
中间件顾名思义，是介于request与response处理之间的一道处理过程，相对比较轻量级，并且在全局上改变django的输入与输出。因为改变的是全局，所以需要谨慎实用，用不好会影响到性能。
Django的中间件的定义：
Middleware is a framework of hooks into Django’s request/response processing.
It’s a light, low-level “plugin” system for globally altering Django’s input or output.
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Middleware：
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', ]
MIDDLEWARE配置项是一个列表，列表中是一个个字符串，这些字符串其实是一个个类，也就是一个个中间件。
我们之前已经接触过一个csrf相关的中间件了？我们一开始让大家把他注释掉，再提交post请求的时候，就不会被forbidden了，后来学会使用csrf_token之后就不再注释这个中间件了。
那接下来就为大家解开神秘的面纱，深入探索一下。学习中间件中的方法以及这些方法什么时候被执行。
2、自定制中间件
中间件可以定义五个方法，分别是：
-
- process_request(self,request)
- process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs)
- process_exception(self, request, exception)
- process_response(self, request, response)
- process_template_response(self,request,response)（了解）
3、自定制中间件示例
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin class MD1(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD1里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD1里面的 process_response") return response
4、process_request方法
process_request有一个参数，就是request，这个request和视图函数中的request是一样的。
它的返回值可以是None也可以是HttpResponse对象。返回值是None的话，按正常流程继续走，交给下一个中间件处理，如果是HttpResponse对象，Django将不执行视图函数，而将响应对象返回给浏览器。
我们来看看多个中间件时，Django是如何执行其中的process_request方法的。
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin class MD1(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD1里面的 process_request") class MD2(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD2里面的 process_request")
在settings.py的MIDDLEWARE配置项中注册上述两个自定义中间件：
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', 'middlewares.MD1', # 自定义中间件MD1 'middlewares.MD2' # 自定义中间件MD2 ]
此时，我们访问一个视图，会发现终端中打印如下内容：
MD1里面的 process_request MD2里面的 process_request app01 中的 index视图
把MD1和MD2的位置调换一下，再访问一个视图，会发现终端中打印的内容如下：
MD2里面的 process_request MD1里面的 process_request app01 中的 index视图
看结果我们知道：视图函数还是最后执行的，MD2比MD1先执行自己的process_request方法。
在打印一下两个自定义中间件中process_request方法中的request参数，会发现它们是同一个对象。
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
5、process_response方法
它有两个参数，一个是request，一个是response，request就是上述例子中一样的对象，response是视图函数返回的HttpResponse对象。该方法的返回值也必须是HttpResponse对象。
给上述的M1和M2加上process_response方法：
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin class MD1(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD1里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD1里面的 process_response") return response class MD2(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD2里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD2里面的 process_response") return response
访问一个视图，看一下终端的输出：
MD1里面的 process_request MD2里面的 process_request app01 中的 index视图 MD2里面的 process_response MD1里面的 process_response
看结果可知：
process_response方法是在视图函数之后执行的，并且顺序是MD1比MD2先执行。(此时settings.py中 MD2比MD1先注册)
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。
6、process_view方法
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.
- view_kwargs是将传递给视图的关键字参数的字典。 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。
给MD1和MD2添加process_view方法：
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin class MD1(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD1里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD1里面的 process_response") return response def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs): print("-" * 80) print("MD1 中的process_view") print(view_func, view_func.__name__) class MD2(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD2里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD2里面的 process_response") return response def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs): print("-" * 80) print("MD2 中的process_view") print(view_func, view_func.__name__)
访问index视图函数，看一下输出结果：
MD1里面的 process_request MD2里面的 process_request -------------------------------------------------------------------------------- MD1 中的process_view <function index at 0x000001DE68317488> index -------------------------------------------------------------------------------- MD2 中的process_view <function index at 0x000001DE68317488> index app01 中的 index视图 MD2里面的 process_response MD1里面的 process_response
process_view方法是在process_request之后，视图函数之前执行的，执行顺序按照MIDDLEWARE中的注册顺序从前到后顺序执行。
7、process_exception
process_exception(self, request, exception)
该方法两个参数:
-
- HttpRequest对象
- 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。
给MD1和MD2添加上这个方法：
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin class MD1(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD1里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD1里面的 process_response") return response def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs): print("-" * 80) print("MD1 中的process_view") print(view_func, view_func.__name__) def process_exception(self, request, exception): print(exception) print("MD1 中的process_exception") class MD2(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD2里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD2里面的 process_response") return response def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs): print("-" * 80) print("MD2 中的process_view") print(view_func, view_func.__name__) def process_exception(self, request, exception): print(exception) print("MD2 中的process_exception")
如果视图函数中无异常，process_exception方法不执行。
想办法，在视图函数中抛出一个异常：
def index(request): print("app01 中的 index视图") raise ValueError("呵呵") return HttpResponse("O98K")
在MD2的process_exception中返回一个响应对象：
class MD2(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD2里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD2里面的 process_response") return response def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs): print("-" * 80) print("MD2 中的process_view") print(view_func, view_func.__name__) def process_exception(self, request, exception): print(exception) print("MD2 中的process_exception") return HttpResponse(str(exception)) # 返回一个响应对象
看输出结果：
MD1里面的 process_request MD2里面的 process_request -------------------------------------------------------------------------------- MD1 中的process_view <function index at 0x0000022C09727488> index -------------------------------------------------------------------------------- MD2 中的process_view <function index at 0x0000022C09727488> index app01 中的 index视图 呵呵 MD2 中的process_exception MD2里面的 process_response MD1里面的 process_response
注意，这里并没有执行MD1的process_exception方法，因为MD2中的process_exception方法直接返回了一个响应对象。
8、process_template_response（了解）
process_template_response(self, request, response)
该方法参数：
-
- HttpRequest对象
- response是TemplateResponse对象（由视图函数或者中间件产生）。
process_template_response是在视图函数执行完成后立即执行，但是它有一个前提条件，那就是视图函数返回的对象有一个render()方法（或者表明该对象是一个TemplateResponse对象或等价方法）。
class MD1(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD1里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD1里面的 process_response") return response def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs): print("-" * 80) print("MD1 中的process_view") print(view_func, view_func.__name__) def process_exception(self, request, exception): print(exception) print("MD1 中的process_exception") return HttpResponse(str(exception)) def process_template_response(self, request, response): print("MD1 中的process_template_response") return response class MD2(MiddlewareMixin): def process_request(self, request): print("MD2里面的 process_request") def process_response(self, request, response): print("MD2里面的 process_response") return response def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs): print("-" * 80) print("MD2 中的process_view") print(view_func, view_func.__name__) def process_exception(self, request, exception): print(exception) print("MD2 中的process_exception") def process_template_response(self, request, response): print("MD2 中的process_template_response") return response
views.py中：
def index(request): print("app01 中的 index视图") def render(): print("in index/render") return HttpResponse("O98K") rep = HttpResponse("OK") rep.render = render return rep
访问index视图，终端输出的结果：
MD1里面的 process_request MD2里面的 process_request -------------------------------------------------------------------------------- MD1 中的process_view <function index at 0x000000000B46DBF8> index -------------------------------------------------------------------------------- MD2 中的process_view <function index at 0x000000000B46DBF8> index app01 中的 index视图 MD2 中的process_template_response MD1 中的process_template_response in index/render MD2里面的 process_response MD1里面的 process_response
从结果看出：
视图函数执行完之后，立即执行了中间件的process_template_response方法，顺序是倒序，先执行MD1的，在执行MD2的，接着执行了视图函数返回的HttpResponse对象的render方法，返回了一个新的HttpResponse对象，接着执行中间件的process_response方法。
9、源码试读
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',
