Django----认证系统和auth模块
COOKIE 与 SESSION
概念
cookie不属于http协议范围,由于http协议无法保持状态,但实际情况,我们却又需要“保持状态”,因此cookie就是在这样一个场景下诞生。
cookie的工作原理是:由服务器产生内容,浏览器收到请求后保存在本地;当浏览器再次访问时,浏览器会自动带上cookie,这样服务器就能通过cookie的内容来判断这个是“谁”了。
cookie虽然在一定程度上解决了“保持状态”的需求,但是由于cookie本身最大支持4096字节,以及cookie本身保存在客户端,可能被拦截或窃取,因此就需要有一种新的东西,它能支持更多的字节,并且他保存在服务器,有较高的安全性。这就是session。
问题来了,基于http协议的无状态特征,服务器根本就不知道访问者是“谁”。那么上述的cookie就起到桥接的作用。
我们可以给每个客户端的cookie分配一个唯一的id,这样用户在访问时,通过cookie,服务器就知道来的人是“谁”。然后我们再根据不同的cookie的id,在服务器上保存一段时间的私密资料,如“账号密码”等等。
总结而言:cookie弥补了http无状态的不足,让服务器知道来的人是“谁”;但是cookie以文本的形式保存在本地,自身安全性较差;所以我们就通过cookie识别不同的用户,对应的在session里保存私密的信息以及超过4096字节的文本。
另外,上述所说的cookie和session其实是共通性的东西,不限于语言和框架
登陆应用
前几节的介绍中我们已经有能力制作一个登陆页面,在验证了用户名和密码的正确性后跳转到后台的页面。但是测试后也发现,如果绕过登陆页面。直接输入后台的url地址也可以直接访问的。这个显然是不合理的。其实我们缺失的就是cookie和session配合的验证。有了这个验证过程,我们就可以实现和其他网站一样必须登录才能进入后台页面了。
先说一下这种认证的机制。每当我们使用一款浏览器访问一个登陆页面的时候,一旦我们通过了认证。服务器端就会发送一组随机唯一的字符串(假设是123abc)到浏览器端,这个被存储在浏览端的东西就叫cookie。而服务器端也会自己存储一下用户当前的状态,比如login=true,username=hahaha之类的用户信息。但是这种存储是以字典形式存储的,字典的唯一key就是刚才发给用户的唯一的cookie值。那么如果在服务器端查看session信息的话,理论上就会看到如下样子的字典
{'123abc':{'login':true,'username:hahaha'}}
因为每个cookie都是唯一的,所以我们在电脑上换个浏览器再登陆同一个网站也需要再次验证。那么为什么说我们只是理论上看到这样子的字典呢?因为处于安全性的考虑,其实对于上面那个大字典不光key值123abc是被加密的,value值{'login':true,'username:hahaha'}在服务器端也是一样被加密的。所以我们服务器上就算打开session信息看到的也是类似与以下样子的东西
{'123abc':dasdasdasd1231231da1231231}
知道了原理,下面就来用代码实现。
Django实现的COOKIE
1、获取Cookie
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request.COOKIES[ 'key' ] request.get_signed_cookie(key, default = RAISE_ERROR, salt = '', max_age = None ) #参数: default: 默认值 salt: 加密盐 max_age: 后台控制过期时间 |
2、设置Cookie
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rep = HttpResponse(...) 或 rep = render(request, ...) 或 rep = redirect() rep.set_cookie(key,value,...) rep.set_signed_cookie(key,value,salt = '加密盐' ,...) |
参数:
''' def set_cookie(self, key, 键 value='', 值 max_age=None, 超长时间 expires=None, 超长时间 path='/', Cookie生效的路径, 浏览器只会把cookie回传给带有该路径的页面,这样可以避免将 cookie传给站点中的其他的应用。 / 表示根路径,特殊的:根路径的cookie可以被任何url的页面访问 domain=None, Cookie生效的域名 你可用这个参数来构造一个跨站cookie。 如, domain=".example.com" 所构造的cookie对下面这些站点都是可读的: www.example.com 、 www2.example.com
和an.other.sub.domain.example.com 。 如果该参数设置为 None ,cookie只能由设置它的站点读取。 secure=False, 如果设置为 True ,浏览器将通过HTTPS来回传cookie。 httponly=False 只能http协议传输,无法被JavaScript获取 (不是绝对,底层抓包可以获取到也可以被覆盖) ): pass '''
由于cookie保存在客户端的电脑上,所以,JavaScript和jquery也可以操作cookie。
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<script src = '/static/js/jquery.cookie.js' > < / script> $.cookie( "key" , value,{ path: '/' }); |
3 删除cookie
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response.delete_cookie( "cookie_key" ,path = "/" ,domain = name) |
cookie存储到客户端
优点:
数据存在在客户端,减轻服务器端的压力,提高网站的性能。
缺点:
安全性不高:在客户端机很容易被查看或破解用户会话信息
Django实现的SESSION
1、 基本操作
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1 、设置Sessions值 request.session[ 'session_name' ] = "admin" 2 、获取Sessions值 session_name = request.session[ "session_name" ] 3 、删除Sessions值 del request.session[ "session_name" ] 4 、检测是否操作session值 if "session_name" is request.session : |
1、设置Sessions值 request.session['session_name'] ="admin" 2、获取Sessions值 session_name = request.session["session_name"] 3、删除Sessions值 del request.session["session_name"] 4、检测是否操作session值 if "session_name" is request.session : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 5、get(key, default=None) fav_color = request.session.get('fav_color', 'red') 6、pop(key) fav_color = request.session.pop('fav_color') 7、keys() 8、items() 9、setdefault() 10、flush() 删除当前的会话数据并删除会话的Cookie。 这用于确保前面的会话数据不可以再次被用户的浏览器访问 例如,django.contrib.auth.logout() 函数中就会调用它。 11 用户session的随机字符串 request.session.session_key # 将所有Session失效日期小于当前日期的数据删除 request.session.clear_expired() # 检查 用户session的随机字符串 在数据库中是否 request.session.exists("session_key") # 删除当前用户的所有Session数据 request.session.delete("session_key") request.session.set_expiry(value) * 如果value是个整数,session会在些秒数后失效。 * 如果value是个datatime或timedelta,session就会在这个时间后失效。 * 如果value是0,用户关闭浏览器session就会失效。 * 如果value是None,session会依赖全局session失效策略。
2、 流程解析图
3、 示例
views:
def log_in(request): if request.method=="POST": username=request.POST['user'] password=request.POST['pwd'] user=UserInfo.objects.filter(username=username,password=password) if user: #设置session内部的字典内容 request.session['is_login']='true' request.session['username']=username #登录成功就将url重定向到后台的url return redirect('/backend/') #登录不成功或第一访问就停留在登录页面 return render(request,'login.html') def backend(request): print(request.session,"------cookie") print(request.COOKIES,'-------session') """ 这里必须用读取字典的get()方法把is_login的value缺省设置为False, 当用户访问backend这个url先尝试获取这个浏览器对应的session中的 is_login的值。如果对方登录成功的话,在login里就已经把is_login 的值修改为了True,反之这个值就是False的 """ is_login=request.session.get('is_login',False) #如果为真,就说明用户是正常登陆的 if is_login: #获取字典的内容并传入页面文件 cookie_content=request.COOKIES session_content=request.session username=request.session['username'] return render(request,'backend.html',locals()) else: """ 如果访问的时候没有携带正确的session, 就直接被重定向url回login页面 """ return redirect('/login/') def log_out(request): """ 直接通过request.session['is_login']回去返回的时候, 如果is_login对应的value值不存在会导致程序异常。所以 需要做异常处理 """ try: #删除is_login对应的value值 del request.session['is_login'] # OR---->request.session.flush() # 删除django-session表中的对应一行记录 except KeyError: pass #点击注销之后,直接重定向回登录页面 return redirect('/login/')
template:
===================================login.html================== <!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Title</title> </head> <body> <form action="/login/" method="post"> <p>用户名: <input type="text" name="user"></p> <p>密码: <input type="password" name="pwd"></p> <p><input type="submit"></p> </form> </body> </html> ===================================backend.html================== <!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Title</title> </head> <body> <h3>hello {{ username }}</h3> <a href="/logout/">注销</a> </body> </html>
4、session存储的相关配置
(1)数据库配置(默认):
Django默认支持Session,并且默认是将Session数据存储在数据库中,即:django_session 表中。 a. 配置 settings.py SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.db' # 引擎(默认) SESSION_COOKIE_NAME = "sessionid" # Session的cookie保存在浏览器上时的key,即:sessionid=随机字符串(默认) SESSION_COOKIE_PATH = "/" # Session的cookie保存的路径(默认) SESSION_COOKIE_DOMAIN = None # Session的cookie保存的域名(默认) SESSION_COOKIE_SECURE = False # 是否Https传输cookie(默认) SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True # 是否Session的cookie只支持http传输(默认) SESSION_COOKIE_AGE = 1209600 # Session的cookie失效日期(2周)(默认) SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False # 是否关闭浏览器使得Session过期(默认) SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False # 是否每次请求都保存Session,默认修改之后才保存(默认)
(2)缓存配置
a. 配置 settings.py SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cache' # 引擎 SESSION_CACHE_ALIAS = 'default' # 使用的缓存别名(默认内存缓存,也可以是memcache),此处别名依赖缓存的设置 SESSION_COOKIE_NAME = "sessionid" # Session的cookie保存在浏览器上时的key,即:sessionid=随机字符串 SESSION_COOKIE_PATH = "/" # Session的cookie保存的路径 SESSION_COOKIE_DOMAIN = None # Session的cookie保存的域名 SESSION_COOKIE_SECURE = False # 是否Https传输cookie SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True # 是否Session的cookie只支持http传输 SESSION_COOKIE_AGE = 1209600 # Session的cookie失效日期(2周) SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False # 是否关闭浏览器使得Session过期 SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False # 是否每次请求都保存Session,默认修改之后才保存
(3)文件配置
a. 配置 settings.py SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.file' # 引擎 SESSION_FILE_PATH = None # 缓存文件路径,如果为None,则使用tempfile模块获取一个临时地址tempfile.gettempdir() SESSION_COOKIE_NAME = "sessionid" # Session的cookie保存在浏览器上时的key,即:sessionid=随机字符串 SESSION_COOKIE_PATH = "/" # Session的cookie保存的路径 SESSION_COOKIE_DOMAIN = None # Session的cookie保存的域名 SESSION_COOKIE_SECURE = False # 是否Https传输cookie SESSION_COOKIE_HTTPONLY = True # 是否Session的cookie只支持http传输 SESSION_COOKIE_AGE = 1209600 # Session的cookie失效日期(2周) SESSION_EXPIRE_AT_BROWSER_CLOSE = False # 是否关闭浏览器使得Session过期 SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST = False # 是否每次请求都保存Session,默认修改之后才保存
用户认证
auth模块
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from django.contrib import auth |
django.contrib.auth中提供了许多方法,这里主要介绍其中的三个:
1 、authenticate()
提供了用户认证,即验证用户名以及密码是否正确,一般需要username password两个关键字参数
如果认证信息有效,会返回一个 User 对象。authenticate()会在User 对象上设置一个属性标识那种认证后端认证了该用户,且该信息在后面的登录过程中是需要的。当我们试图登陆一个从数据库中直接取出来不经过authenticate()的User对象会报错的!!
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user = authenticate(username = 'someone' ,password = 'somepassword' ) |
2 、login(HttpRequest, user)
该函数接受一个HttpRequest对象,以及一个认证了的User对象
此函数使用django的session框架给某个已认证的用户附加上session id等信息。
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from django.contrib.auth import authenticate, login def my_view(request): username = request.POST[ 'username' ] password = request.POST[ 'password' ] user = authenticate(username = username, password = password) if user is not None : login(request, user) # Redirect to a success page. ... else : # Return an 'invalid login' error message. ... |
3 、logout(request) 注销用户
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from django.contrib.auth import logout def logout_view(request): logout(request) # Redirect to a success page. |
该函数接受一个HttpRequest对象,无返回值。当调用该函数时,当前请求的session信息会全部清除。该用户即使没有登录,使用该函数也不会报错。
4 、user对象的 is_authenticated()
要求:
1 用户登陆后才能访问某些页面,
2 如果用户没有登录就访问该页面的话直接跳到登录页面
3 用户在跳转的登陆界面中完成登陆后,自动访问跳转到之前访问的地址
方法1:
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def my_view(request): if not request.user.is_authenticated(): return redirect( '%s?next=%s' % (settings.LOGIN_URL, request.path)) |
方法2:
django已经为我们设计好了一个用于此种情况的装饰器:login_requierd()
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from django.contrib.auth.decorators import login_required @login_required def my_view(request): ... |
若用户没有登录,则会跳转到django默认的 登录URL '/accounts/login/ ' (这个值可以在settings文件中通过LOGIN_URL进行修改)。并传递 当前访问url的绝对路径 (登陆成功后,会重定向到该路径)。
User对象
User 对象属性:username, password(必填项)password用哈希算法保存到数据库
is_staff : 用户是否拥有网站的管理权限.
is_active : 是否允许用户登录, 设置为``False``,可以不用删除用户来禁止 用户登录
2.1 、is_authenticated()
如果是真正的 User 对象,返回值恒为 True 。 用于检查用户是否已经通过了认证。
通过认证并不意味着用户拥有任何权限,甚至也不检查该用户是否处于激活状态,这只是表明用户成功的通过了认证。 这个方法很重要, 在后台用request.user.is_authenticated()判断用户是否已经登录,如果true则可以向前台展示request.user.name
2.2 、创建用户
使用 create_user 辅助函数创建用户:
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from django.contrib.auth.models import User user = User.objects.create_user(username = ' ',password=' ',email=' ') |
2.3 、check_password(passwd)
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用户需要修改密码的时候 首先要让他输入原来的密码 ,如果给定的字符串通过了密码检查,返回 True |
2.4 、修改密码
使用 set_password() 来修改密码
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user = User.objects.get(username = '') user.set_password(password = '') user.save |
2.5 、简单示例
注册:
def sign_up(request): state = None if request.method == 'POST': password = request.POST.get('password', '') repeat_password = request.POST.get('repeat_password', '') email=request.POST.get('email', '') username = request.POST.get('username', '') if User.objects.filter(username=username): state = 'user_exist' else: new_user = User.objects.create_user(username=username, password=password,email=email) new_user.save() return redirect('/book/') content = { 'state': state, 'user': None, } return render(request, 'sign_up.html', content)
修改密码:
@login_required def set_password(request): user = request.user state = None if request.method == 'POST': old_password = request.POST.get('old_password', '') new_password = request.POST.get('new_password', '') repeat_password = request.POST.get('repeat_password', '') if user.check_password(old_password): if not new_password: state = 'empty' elif new_password != repeat_password: state = 'repeat_error' else: user.set_password(new_password) user.save() return redirect("/log_in/") else: state = 'password_error' content = { 'user': user, 'state': state, } return render(request, 'set_password.html', content)
Django的分页器(paginator)
view
from django.shortcuts import render,HttpResponse # Create your views here. from app01.models import * from django.core.paginator import Paginator, EmptyPage, PageNotAnInteger def index(request): ''' 批量导入数据: Booklist=[] for i in range(100): Booklist.append(Book(title="book"+str(i),price=30+i*i)) Book.objects.bulk_create(Booklist) ''' ''' 分页器的使用: book_list=Book.objects.all() paginator = Paginator(book_list, 10) print("count:",paginator.count) #数据总数 print("num_pages",paginator.num_pages) #总页数 print("page_range",paginator.page_range) #页码的列表 page1=paginator.page(1) #第1页的page对象 for i in page1: #遍历第1页的所有数据对象 print(i) print(page1.object_list) #第1页的所有数据 page2=paginator.page(2) print(page2.has_next()) #是否有下一页 print(page2.next_page_number()) #下一页的页码 print(page2.has_previous()) #是否有上一页 print(page2.previous_page_number()) #上一页的页码 # 抛错 #page=paginator.page(12) # error:EmptyPage #page=paginator.page("z") # error:PageNotAnInteger ''' book_list=Book.objects.all() paginator = Paginator(book_list, 10) page = request.GET.get('page',1) currentPage=int(page) try: print(page) book_list = paginator.page(page) except PageNotAnInteger: book_list = paginator.page(1) except EmptyPage: book_list = paginator.page(paginator.num_pages) return render(request,"index.html",{"book_list":book_list,"paginator":paginator,"currentPage":currentPage})
index.html:
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Title</title> <link rel="stylesheet" href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min.css"
integrity="sha384-BVYiiSIFeK1dGmJRAkycuHAHRg32OmUcww7on3RYdg4Va+PmSTsz/K68vbdEjh4u" crossorigin="anonymous"> </head> <body> <div class="container"> <h4>分页器</h4> <ul> {% for book in book_list %} <li>{{ book.title }} -----{{ book.price }}</li> {% endfor %} </ul> <ul class="pagination" id="pager"> {% if book_list.has_previous %} <li class="previous"><a href="/index/?page={{ book_list.previous_page_number }}">上一页</a></li> {% else %} <li class="previous disabled"><a href="#">上一页</a></li> {% endif %} {% for num in paginator.page_range %} {% if num == currentPage %} <li class="item active"><a href="/index/?page={{ num }}">{{ num }}</a></li> {% else %} <li class="item"><a href="/index/?page={{ num }}">{{ num }}</a></li> {% endif %} {% endfor %} {% if book_list.has_next %} <li class="next"><a href="/index/?page={{ book_list.next_page_number }}">下一页</a></li> {% else %} <li class="next disabled"><a href="#">下一页</a></li> {% endif %} </ul> </div> </body> </html>
扩展
def index(request): book_list=Book.objects.all() paginator = Paginator(book_list, 15) page = request.GET.get('page',1) currentPage=int(page) # 如果页数十分多时,换另外一种显示方式 if paginator.num_pages>30: if currentPage-5<1: pageRange=range(1,11) elif currentPage+5>paginator.num_pages: pageRange=range(currentPage-5,paginator.num_pages+1) else: pageRange=range(currentPage-5,currentPage+5) else: pageRange=paginator.page_range try: print(page) book_list = paginator.page(page) except PageNotAnInteger: book_list = paginator.page(1) except EmptyPage: book_list = paginator.page(paginator.num_pages) return render(request,"index.html",locals())
中间件
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:
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Middleware is a framework of hooks into Django’s request / response processing. <br>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。
大家可能频繁在view使用request.user
吧。 Django想在每个view执行之前把user设置为request的属性,于是就用了一个中间件来实现这个目标。所以Django提供了可以修改request 对象的中间件 AuthenticationMiddleware
。
Django默认的Middleware
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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', ]
每一个中间件都有具体的功能。
自定义中间件
中间件中一共有四个方法:
process_request process_view process_exception process_response
process_request,process_response
当用户发起请求的时候会依次经过所有的的中间件,这个时候的请求时process_request,最后到达views的函数中,views函数处理后,在依次穿过中间件,这个时候是process_response,最后返回给请求者。
上述截图中的中间件都是django中的,我们也可以自己定义一个中间件,我们可以自己写一个类,但是必须继承MiddlewareMixin
需要导入
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from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin |
in views:
def index(request): print("view函数...") return HttpResponse("OK")
in Mymiddlewares.py:
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin from django.shortcuts import HttpResponse class Md1(MiddlewareMixin): def process_request(self,request): print("Md1请求") def process_response(self,request,response): print("Md1返回") return response class Md2(MiddlewareMixin): def process_request(self,request): print("Md2请求")
#return HttpResponse("Md2中断") def process_response(self,request,response): print("Md2返回") return response
结果:
Md1请求 Md2请求 view函数... Md2返回 Md1返回
注意:如果当请求到达请求2的时候直接不符合条件返回,即return HttpResponse("Md2中断"),程序将把请求直接发给中间件2返回,然后依次返回到请求者,结果如下:
返回Md2中断的页面,后台打印如下:
Md1请求 Md2请求 Md2返回 Md1返回
流程图如下:
process_view
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process_view( self , request, callback, callback_args, callback_kwargs) |
Mymiddlewares.py修改如下
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin from django.shortcuts import HttpResponse class Md1(MiddlewareMixin): def process_request(self,request): print("Md1请求") #return HttpResponse("Md1中断") def process_response(self,request,response): print("Md1返回") return response def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs): print("Md1view") class Md2(MiddlewareMixin): def process_request(self,request): print("Md2请求") return HttpResponse("Md2中断") def process_response(self,request,response): print("Md2返回") return response def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs): print("Md2view")
结果如下:
Md1请求 Md2请求 Md1view Md2view view函数... Md2返回 Md1返回
下图进行分析上面的过程:
当最后一个中间的process_request到达路由关系映射之后,返回到中间件1的process_view,然后依次往下,到达views函数,最后通过process_response依次返回到达用户。
process_view可以用来调用视图函数:
class Md1(MiddlewareMixin): def process_request(self,request): print("Md1请求") #return HttpResponse("Md1中断") def process_response(self,request,response): print("Md1返回") return response def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs): # return HttpResponse("hello") response=callback(request,*callback_args,**callback_kwargs) return response
结果如下:
Md1请求 Md2请求 view函数... Md2返回 Md1返回
注意:process_view如果有返回值,会越过其他的process_view以及视图函数,但是所有的process_response都还会执行。
process_exception
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process_exception( self , request, exception) |
示例修改如下:
class Md1(MiddlewareMixin): def process_request(self,request): print("Md1请求") #return HttpResponse("Md1中断") def process_response(self,request,response): print("Md1返回") return response def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs): # return HttpResponse("hello") # response=callback(request,*callback_args,**callback_kwargs) # return response print("md1 process_view...") def process_exception(self): print("md1 process_exception...") class Md2(MiddlewareMixin): def process_request(self,request): print("Md2请求") # return HttpResponse("Md2中断") def process_response(self,request,response): print("Md2返回") return response def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs): print("md2 process_view...") def process_exception(self): print("md1 process_exception...")
结果如下:
Md1请求 Md2请求 md1 process_view... md2 process_view... view函数... Md2返回 Md1返回
流程图如下:
当views出现错误时:
将md2的process_exception修改如下:
def process_exception(self,request,exception): print("md2 process_exception...") return HttpResponse("error")
结果如下:
Md1请求 Md2请求 md1 process_view... md2 process_view... view函数... md2 process_exception... Md2返回 Md1返回