django中间件Middleware

熟悉web开发的同学对hook钩子肯定不陌生，通过钩子可以方便的实现一些触发和回调，并且做一些过滤和拦截。

django中的中间件(middleware)就是类似钩子的一种存在。下面我们来介绍一下，并且给出一些实例。

1、Middleware的工作流程

我盗了一个图，看网上很多人用这个图，来源已经追不明白了。简单声明一下，这个图不是我的。看着图我们分析一下：

1）django的请求相应流程：HttpRequest -> RequestMiddleware -> view function -> ResponseMiddleware -> HttpResponse

可以看到一个请求到响应的过程，中间夹着两个middleware流程，请求中间件和响应中间件。

也就是说，django提供了一种机制，在:

(1)请求到达视图函数中间

(2)视图函数到响应之间

支持嵌入钩子。

这种钩子的特点：

(1）全局，一旦你使用了中间件，并且发布生效的话，所有的请求都会经过你嵌入的中间件。

(2）性能敏感，如果你的中间件性能差的话，那么会影响服务的整体性能。

2) django的middleware包含四个钩子函数：process_request/process_view/process_response/process_exception

process_request：接受request之后确定所执行的view之前

process_view：确定了所要执行的view之后，view真正执行之前

process_response：view执行之后  

process_exceptionview：view执行抛出异常

而插入middleware的过程是在settings.py中配置，如下默认配置，我只截取了两个中间件：SessionMiddleware和CommonMiddleware。

MIDDLEWARE_CLASSES = (
    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
   
    ...       
)

我们简单看一下SessionMiddleware的实现

import time
from importlib import import_module

from django.conf import settings
from django.utils.cache import patch_vary_headers
from django.utils.http import cookie_date


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, None)
        request.session = self.SessionStore(session_key)

    def process_response(self, request, response):
        """
        If request.session was modified, or if the configuration is to save the
        session every time, save the changes and set a session cookie or delete
        the session cookie if the session has been emptied.
        """
        try:
            accessed = request.session.accessed
            modified = request.session.modified
            empty = request.session.is_empty()
        except AttributeError:
            pass
        else:
            # First check if we need to delete this cookie.
            # The session should be deleted only if the session is entirely empty
            if settings.SESSION_COOKIE_NAME in request.COOKIES and empty:
                response.delete_cookie(settings.SESSION_COOKIE_NAME)
            else:
                if accessed:
                    patch_vary_headers(response, ('Cookie',))
                if modified or settings.SESSION_SAVE_EVERY_REQUEST:
                    if request.session.get_expire_at_browser_close():
                        max_age = None
                        expires = None
                    else:
                        max_age = request.session.get_expiry_age()
                        expires_time = time.time() + max_age
                        expires = cookie_date(expires_time)
                    # Save the session data and refresh the client cookie.
                    # Skip session save for 500 responses, refs #3881.
                    if response.status_code != 500:
                        request.session.save()
                        response.set_cookie(settings.SESSION_COOKIE_NAME,
                                request.session.session_key, max_age=max_age,
                                expires=expires, domain=settings.SESSION_COOKIE_DOMAIN,
                                path=settings.SESSION_COOKIE_PATH,
                                secure=settings.SESSION_COOKIE_SECURE or None,
                                httponly=settings.SESSION_COOKIE_HTTPONLY or None)
        return response

可以看到在SessionMiddleware中默认只实现了process_request和process_response两个hook函数。

我们就以这个例子说明一下一个请求的执行过程。我们假设场景是这样的：

1）从上而下配置了两个Middleware(注意顺序)：SessionMiddleware和CommonMiddleware

2）每个Middleware中的四个钩子函数齐全process_request/process_view/process_response/process_exception

执行顺序应该是这样的：

1、HttpRequest

2、SessionMiddleware process_request

3、SessionMiddleware process_view

4、CommonMiddleware process_request

5、CommonMiddleware process_view

6、view

7、CommonMiddleware process_response

8、CommonMiddleware process_exception（如有必要）

9、SessionMiddleware process_response

10、SessionMiddleware process_exception（如有必要）

11、HttpResponse

2、Middleware的写法

Middleware的写法很简单:

1)实现一个类，继承object就行；

2)重写其中的四个钩子函数就可以了。

这里要着重说一个常用的功能。

拦截器/过滤器(filter)

一般来说，每一个请求都要经过process_request这个钩子函数。你的实现中，函数的执行结果必然有两种(你要自己做异常处理)：

1)None

2)HttpResponse 对象

如果返回None，请求流程继续执行，也就是继续进入其他的Middleware或者钩子函数。

如果返回HttpResponse对象，那么就直接返回到页面。通过这个功能我们可以做黑名单。

给一个例子：

就是统计pv

# -*- coding:utf-8 -*-
from datetime import datetime
from data_monitor.utils.dbmanager import MysqlManager
from data_monitor.common.constant import MYSQL_JOBS as mysql_config

class RequestHookMiddleware(object):

    def process_request(self, request):
        try:
            username = request.COOKIES.get('username')
            uri = request.path
            timestamp = str(datetime.now())
            db_obj = MysqlManager(
                mysql_config.get('host'),
                mysql_config.get('port'),
                mysql_config.get('db'),
                mysql_config.get('user'),
                mysql_config.get('password'),
                format=True,
            )
            field_str = 'username, uri, timestamp'
            value_str = '"%s","%s","%s"' % (username, uri, timestamp)
            db_obj.insert('pv', field_str, value_str)
            db_obj.close()
            return
        except Exception, ex:
            return