Django中间件

中间件

中间件介绍

什么是中间件？

官方的说法：中间件是一个用来处理Django的请求和响应的框架级别的钩子。它是一个轻量、低级别的插件系统，用于在全局范围内改变Django的输入和输出。每个中间件组件都负责做一些特定的功能。

但是由于其影响的是全局，所以需要谨慎使用，使用不当会影响性能。

说的直白一点中间件是帮助我们在视图函数执行之前和执行之后都可以做一些额外的操作，它本质上就是一个自定义类，类中定义了几个方法，Django框架会在请求的特定的时间去执行这些方法。

我们一直都在使用中间件，只是没有注意到而已，打开Django项目的Settings.py文件，看到下图的MIDDLEWARE配置项。

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',
]

自定义中间件

django中间件中有五个用户可以自定义的方法

django中间件可以用来做什么(***********************)
1.网站全局的身份校验,访问频率限制,权限校验...只要是涉及到全局的校验你都可以在中间件中完成
2.django的中间件是所有web框架中 做的最好的


需要我们掌握的方法有
一.process_request()方法
规律
　　1.请求来的时候 会经过每个中间件里面的process_request方法(从上往下)
　　2.如果方法里面直接返回了HttpResponse对象 那么会直接返回 不再往下执行
基于该特点就可以做访问频率限制,身份校验,权限校验

二.process_response()方法
规律
　　1.必须将response形参返回 因为这个形参指代的就是要返回给前端的数据
　　2.响应走的时候 会依次经过每一个中间件里面的process_response方法(从下往上)

需要了解的方法
三.process_view()
　　1.在路由匹配成功执行视图函数之前 触发

四.process_exception()
　　1.当你的视图函数报错时 就会自动执行

五.process_template_response()
　　1.当你返回的HttpResponse对象中必须包含render属性才会触发

　　def index(request):
　　　　print('我是index视图函数')
　　　　def render():
　　　　　　return HttpResponse('什么鬼玩意')
　　　　obj = HttpResponse('index')
　　　　obj.render = render
　　　　return obj

以上方法的返回值可以是None或一个HttpResponse对象，如果是None，则继续按照django定义的规则向后继续执行，如果是HttpResponse对象，则直接将该对象返回给用户，然后走响应流程。

总结:你在书写中间件的时候 只要形参中有repsonse 你就顺手将其返回 这个reponse就是要给前端的消息


如何自定义我们自己的中间件,研究这上面五个方法都有哪些特点
1.如果你想让你写的中间件生效 就必须要先继承MiddlewareMixin
2.在注册自定义中间件的时候 一定要确保路径不要写错

自定义一个中间件示例

process_request

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(在交给Django后面的路由之前，对这个request对象可以进行一系列的操作)。

由于request对象是一样的，所以我们可以对request对象进行一系列的操作，包括request.变量名=变量值,这样的操作，我们可以在后续的视图函数中通过相同的方式即可获取到我们在中间件中设置的值。

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，而将相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")
        pass

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

process_response

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。

定义process_response方法时，必须给方法传入两个形参，request和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(也就是说这是Django后台处理完之后给出一个的一个具体的视图)。该方法的返回值(必须要有返回值)也必须是HttpResponse对象。如果不返回response而返回其他对象，则浏览器不会拿到Django后台给他的视图，而是我的中间件中返回的对象

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")
        pass

    def process_response(self, request, response):
        print("MD2里面的 process_response")
        return response

访问index视图函数，看一下输出结果：

MD2里面的 process_request
MD1里面的 process_request
--------------------------------------------------------------------------------
MD2 中的process_view
<function index at 0x000001DE68317488> index
--------------------------------------------------------------------------------
MD1 中的process_view
<function index at 0x000001DE68317488> index
app01 中的 index视图
MD1里面的 process_response
MD2里面的 process_response

process_view方法是在Django路由系统之后，视图系统之前执行的，执行顺序按照MIDDLEWARE中的注册顺序从前到后顺序执行的

process_exception

process_exception(self, request, exception)

该方法两个参数:

一个HttpRequest对象

一个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")
        pass

    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MD1的process_exception中返回一个响应对象：

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))  # 返回一个响应对象

看输出结果：

MD2里面的 process_request
MD1里面的 process_request
--------------------------------------------------------------------------------
MD2 中的process_view
<function index at 0x0000022C09727488> index
--------------------------------------------------------------------------------
MD1 中的process_view
<function index at 0x0000022C09727488> index
app01 中的 index视图
呵呵
MD1 中的process_exception
MD1里面的 process_response
MD2里面的 process_response

注意，这里并没有执行MD2的process_exception方法，因为MD1中的process_exception方法直接返回了一个响应对象。

process_template_response（用的比较少）

process_template_response(self, request, response)

它的参数，一个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")
pass

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

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")
        pass

    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

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：

MD2里面的 process_request
MD1里面的 process_request
--------------------------------------------------------------------------------
MD2 中的process_view
<function index at 0x000001C111B97488> index
--------------------------------------------------------------------------------
MD1 中的process_view
<function index at 0x000001C111B97488> index
app01 中的 index视图
MD1 中的process_template_response
MD2 中的process_template_response
in index/render
MD1里面的 process_response
MD2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。

中间件的执行流程

上一部分，我们了解了中间件中的5个方法，它们的参数、返回值以及什么时候执行，现在总结一下中间件的执行流程。

请求到达中间件之后，先按照正序执行每个注册中间件的process_request方法，process_request方法返回的值是None，就依次执行，如果返回的值是HttpResponse对象，不再执行后面的process_request方法，而是执行当前对应中间件的process_response方法(注意不是掉头执行所有的process_response方法)，将HttpResponse对象返回给浏览器。也就是说：如果MIDDLEWARE中注册了6个中间件，执行过程中，第3个中间件返回了一个HttpResponse对象，那么第4,5,6中间件的process_request和process_response方法都不执行，顺序执行3,2,1中间件的process_response方法。

process_request方法都执行完后，匹配路由，找到要执行的视图函数，先不执行视图函数，先执行中间件中的process_view方法，process_view方法返回None，继续按顺序执行，所有process_view方法执行完后执行视图函数。假如中间件3 的process_view方法返回了HttpResponse对象，则4,5,6的process_view以及视图函数都不执行，直接从最后一个中间件，也就是中间件6的process_response方法开始倒序执行。

process_template_response和process_exception两个方法的触发是有条件的，执行顺序也是倒序。总结所有的执行流程如下：

中间件版登录验证 

中间件版的登录验证需要依靠session，所以数据库中要有django_session表。

urls.py

from app02 import views as v2
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^login/',v2.login),
    url(r'^home/',v2.home),
    url(r'^index/',v2.index)
]

views.py

from django.shortcuts import render,redirect,HttpResponse
from app02 import models
# Create your views here.
def login(request):
error_msg=''
if request.method=='POST':
username=request.POST.get('username')
password=request.POST.get('password')
user_obj=models.User.objects.filter(username=username,password=password)
if user_obj:
#设置session
request.session['login']='ok'
#获取用户想直接访问的URL
url=request.GET.get('next')
#如果有，就跳转到客户初始想访问的URL
if not url:
#没有则默认跳转到home页面
url='/home/'
return redirect(url)
else:
error_msg='username or password error!'
return render(request,'login.html',{'error_msg':error_msg})

def home(request):
return HttpResponse('<h1>这是home页面 只有登录了才能看到</h1>')

def index(request):
return HttpResponse('<h1>这是index页面 也只有登录了才能看到<h1>')

from django.shortcuts import render,redirect,HttpResponse
from app02 import models
# Create your views here.
def login(request):
    error_msg=''
    if request.method=='POST':
        username=request.POST.get('username')
        password=request.POST.get('password')
        user_obj=models.User.objects.filter(username=username,password=password)
        if  user_obj:
            #设置session
            request.session['login']='ok'
            #获取用户想直接访问的URL
            url=request.GET.get('next')
            #如果有，就跳转到客户初始想访问的URL
            if not url:
                #没有则默认跳转到home页面
                url='/home/'
            return redirect(url)
        else:
            error_msg='username or password error!'
    return render(request,'login.html',{'error_msg':error_msg})

def home(request):
    return HttpResponse('<h1>这是home页面 只有登录了才能看到</h1>')

def index(request):
    return HttpResponse('<h1>这是index页面 也只有登录了才能看到<h1>')

login.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>登陆页面</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
</head>
<body>
<form action="" method="post">
{% csrf_token %}
<label for="">username:<input type="text" name="username"></label>
<label for="">password:<input type="password" name="password"></label>
<input type="submit" value="submit">
</form>
<h1 style="color: red">{{ error_msg }}</h1>

</body>
</html>

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登陆页面</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
</head>
<body>
<form action="" method="post">
    {% csrf_token %}
    <label for="">username:<input type="text" name="username"></label>
    <label for="">password:<input type="password" name="password"></label>
    <input type="submit" value="submit">
</form>
<h1 style="color: red">{{ error_msg }}</h1>

</body>
</html>

middlewares.py

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import redirect

class Check_Login(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
next_url=request.path_info
if not next_url.startswith('/login/'):
is_login=request.session.get('login','')
if not is_login:
return redirect('/login/?next={}'.format(next_url))

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import redirect

class Check_Login(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        next_url=request.path_info
        if not next_url.startswith('/login/'):
            is_login=request.session.get('login','')
            if not is_login:
                return redirect('/login/?next={}'.format(next_url))

在settings.py中注册

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.my_middleware.Check_Login',

]

csrf跨站请求伪造

钓鱼网站
通过制作一个跟正儿八经的网站一模一样的页面,骗取用户输入信息 转账交易
从而做手脚
　　转账交易的请求确确实实是发给了中国银行,账户的钱也是确确实实少了
　　唯一不一样的地方在于收款人账户不对
内部原理
　　在让用户输入对方账户的那个input上面做手脚
　　给这个input不设置name属性,在内部隐藏一个实现写好的name和value属性的input框
　　这个value的值 就是钓鱼网站受益人账号

防止钓鱼网站的思路
　　网站会给返回给用户的form表单页面 偷偷塞一个随机字符串
　　请求到来的时候 会先比对随机字符串是否一致 如果不一致 直接拒绝(403)

该随机字符串有以下特点
　　1.同一个浏览器每一次访问都不一样
　　2.不同浏览器绝对不会重复

 1.form表单发送post请求的时候  需要你做得仅仅书写一句话

{% csrf_token %}

2.ajax发送post请求 如何避免csrf校验

            1.现在页面上写{% csrf_token %},利用标签查找  获取到该input键值信息
                {'username':'jason','csrfmiddlewaretoken':$('[name=csrfmiddlewaretoken]').val()}
                $('[name=csrfmiddlewaretoken]').val()
                
            2.直接书写'{{ csrf_token }}'
                {'username':'jason','csrfmiddlewaretoken':'{{ csrf_token }}'}
                {{ csrf_token }}
            
            3.你可以将该获取随机键值对的方法 写到一个js文件中,之后只需要导入该文件即可
                新建一个js文件 存放以下代码 之后导入即可 
                function getCookie(name) {
                    var cookieValue = null;
                    if (document.cookie && document.cookie !== '') {
                        var cookies = document.cookie.split(';');
                        for (var i = 0; i < cookies.length; i++) {
                            var cookie = jQuery.trim(cookies[i]);
                            // Does this cookie string begin with the name we want?
                            if (cookie.substring(0, name.length + 1) === (name + '=')) {
                                cookieValue = decodeURIComponent(cookie.substring(name.length + 1));
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    return cookieValue;
                }
                var csrftoken = getCookie('csrftoken');


                function csrfSafeMethod(method) {
                  // these HTTP methods do not require CSRF protection
                  return (/^(GET|HEAD|OPTIONS|TRACE)$/.test(method));
                }

                $.ajaxSetup({
                  beforeSend: function (xhr, settings) {
                    if (!csrfSafeMethod(settings.type) && !this.crossDomain) {
                      xhr.setRequestHeader("X-CSRFToken", csrftoken);
                    }
                  }
                });

1.当你网站全局都需要校验csrf的时候 有几个不需要校验该如何处理
2.当你网站全局不校验csrf的时候 有几个需要校验又该如何处理

            from django.utils.decorators import method_decorator    
            from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt,csrf_protect
            # 这两个装饰器在给CBV装饰的时候 有一定的区别
            #如果是csrf_protect 那么有三种方式
                # 第一种方式
                # @method_decorator(csrf_protect,name='post')  # 有效的
                class MyView(View):
                    # 第三种方式
                    # @method_decorator(csrf_protect)
                    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
                        res = super().dispatch(request, *args, **kwargs)
                        return res

                    def get(self,request):
                        return HttpResponse('get')
                    # 第二种方式
                    # @method_decorator(csrf_protect)  # 有效的
                    def post(self,request):
                        return HttpResponse('post')
                    
            #如果是csrf_exempt 只有两种(只能给dispatch装)   特例
            @method_decorator(csrf_exempt,name='dispatch')  # 第二种可以不校验的方式
            class MyView(View):
                # @method_decorator(csrf_exempt)  # 第一种可以不校验的方式
                def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
                    res = super().dispatch(request, *args, **kwargs)
                    return res

                def get(self,request):
                    return HttpResponse('get')

                def post(self,request):
                    return HttpResponse('post')
        
        #总结 装饰器中只有csrf_exempt是特例,其他的装饰器在给CBV装饰的时候 都可以有三种方式