Django中间件解析、信号机制

一，中间件的概念

         django 中的中间件（middleware），在django中，中间件其实就是一个类，在请求到来和结束后，django会根据自己的规则在合适的时机执行中间件中相应的方法。
在django项目的settings模块中，默认有一个 MIDDLEWARE变量，其中每一个元素就是一个中间件，如下所示：

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',
]

　　下面我们来说说这些中间件代表着什么意思：

class  SecurityMiddleware        -->为请求/响应循环提供了几种安全改进
class  SessionMiddleware         -->开启会话支持
class  CommonMiddleware 　　      -->基于APPEND_SLASH和PREPEND_WWW的设置来重写URL
                                   如果APPEND_SLASH设为True，并且初始URL 没有以斜线结尾以及在URLconf 中没找到对应定义，这时形成一个斜线结尾的新URL
                                   如果PREPEND_WWW设为True，前面缺少 "www."的url将会被重定向到相同但是以一个"www."开头的url
class  CsrfViewMiddleware 　　    -->添加跨站点请求伪造的保护，通过向POST表单添加一个隐藏的表单字段，并检查请求中是否有正确的值
class  AuthenticationMiddleware  -->向每个接收到的user对象添加HttpRequest属性，表示当前登录的用户
class  MessageMiddleware　　      -->开启基于Cookie和会话的消息支持
class  XFrameOptionsMiddleware   -->对点击劫持的保护   

在介绍中间件的五个方法之前，先来看看一张流程图，用户发送请求到接受返回结果直接经历了中间件和视图：

二，基于类的中间件的特殊方法

中间件中可以定义五个方法，分别是：

1. process_request(self,request)
①在请求传达到路由系统之前处理从服务器wsgi传来的请求。
②它的返回值可以是None也可以是HttpResponse对象。
③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或路由系统处理；如果是HttpResponse对象，Django将不执行视图函数，而该HttpResponse对象会经过本层process_response返回给浏览器

2. process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs)
①会在Django 调用视图之前被调用；
②它应该返回一个None 或一个HttpResponse对象。
③如果返回None，Django 将会继续处理这个请求，执行其它的process_view() 中间件，然后调用对应的视图。 如果它返回一个HttpResponse对象，Django不会调用相应的视图；HttpResponse会经由本层及本层外层的响应中间件返回给浏览器

3. process_exception(self, request, exception)
①当一个视图抛出异常时，Django会调用process_exception()来处理。
②process_exception()应该返回一个 None 或者一个HttpResponse对象。
③如果它返回一个HttpResponse对象，则将应用模板响应和响应中间件，并将生成的响应返回给浏览器。否则，默认的异常处理开始工作。

4. process_template_response(self,request,response)
①如果响应的实例有render()方法，process_template_response()在视图刚好执行完毕之后被调用。
②这个方法必须返回一个实现了render方法的响应对象。

5. process_response(self, request, response)
①处理响应：处理本层或本层内层传递来的响应

一张图告诉你整个流程：

三，自定义中间件

1.创建中间件类：

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
# from django.http import HttpResponse
from django.shortcuts import HttpResponse, redirect
 
 
# 方式一：
class MyMiddleware(MiddlewareMixin):
    def process_request(self, request):
        next_url = request.path_info
        if not request.path_info.startswith("/login/"):
            # 做登录验证
            login_flag = request.session.get("login", "")
            if not login_flag:
                return redirect("/login/?next={}".format(next_url))
 
    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        pass
 
    def process_exception(self, request, exception):
        if isinstance(exception, ValueError):
            return HttpResponse("404")
 
    def process_response(self, request, response):
        return response
 
 
# 方式二：
class SimpleMiddleware(object):
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response
        # 一次性配置和初始化。
 
    def __call__(self, request):
        # Code to be executed for each request before
        # the view (and later middleware) are called.
        # 这里写的代码会在视图被调用前执行来处理请求
        response = self.get_response(request)
        # 这里写的代码会在视图调用后执行来处理响应
        # Code to be executed for each request/response after
        # the view is called.
        return response
 
    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        pass
 
    def process_exception(self, request, exception):
        pass
 
    def process_template_response(self, request, response):
        pass

2.在settings.py里的下面列表中添加自定义的中间件来激活该中间件

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',
    'mymiddlewares.middlewares.MyMiddleware',       #app名称.表名.类名
    'mymiddlewares.middlewares.SimpleMiddleware',  #app名称.表名.类名
]

四，Django工作流程图

 

二，信号机制

Django中提供了“信号调度”，用于在框架执行操作时解耦。通俗来讲，就是一些动作发生的时候，信号允许特定的发送者去提醒一些接受者。我们可以使用这些功能来做一些日志记录等等操作。

Model signals
    pre_init                    # django的modal执行其构造方法前，自动触发
    post_init                   # django的modal执行其构造方法后，自动触发
    pre_save                    # django的modal对象保存前，自动触发
    post_save                   # django的modal对象保存后，自动触发
    pre_delete                  # django的modal对象删除前，自动触发
    post_delete                 # django的modal对象删除后，自动触发
    m2m_changed                 # django的modal中使用m2m字段操作第三张表（add,remove,clear）前后，自动触发
    class_prepared              # 程序启动时，检测已注册的app中modal类，对于每一个类，自动触发
Management signals
    pre_migrate                 # 执行migrate命令前，自动触发
    post_migrate                # 执行migrate命令后，自动触发
Request/response signals
    request_started             # 请求到来前，自动触发
    request_finished            # 请求结束后，自动触发
    got_request_exception       # 请求异常后，自动触发
Test signals
    setting_changed             # 使用test测试修改配置文件时，自动触发
    template_rendered           # 使用test测试渲染模板时，自动触发
Database Wrappers
    connection_created          # 创建数据库连接时，自动触发

对于Django内置的信号，仅需注册指定信号，当程序执行相应操作时，自动触发注册函数：

    from django.core.signals import request_finished
    from django.core.signals import request_started
    from django.core.signals import got_request_exception

    from django.db.models.signals import class_prepared
    from django.db.models.signals import pre_init, post_init
    from django.db.models.signals import pre_save, post_save
    from django.db.models.signals import pre_delete, post_delete
    from django.db.models.signals import m2m_changed
    from django.db.models.signals import pre_migrate, post_migrate

    from django.test.signals import setting_changed
    from django.test.signals import template_rendered

    from django.db.backends.signals import connection_created


调用：
    def callback(sender, **kwargs):
        print("xxoo_callback")
        print(sender,kwargs)

    信号名.connect(callback)

from django.core.signals import request_finished
from django.dispatch import receiver

@receiver(request_finished)
def my_callback(sender, **kwargs):
    print("Request finished!")

自定制信号

定义信号：

import django.dispatch
pizza_done = django.dispatch.Signal(providing_args=["toppings", "size"])

注册信号

def callback(sender, **kwargs):
    print("callback")
    print(sender,kwargs)
 
pizza_done.connect(callback)

触发信号

from 路径 import pizza_done
pizza_done.send(sender='seven',toppings=123, size=456)

内置信号会自动调用，而对于自定义信号则需要开发者在任意位置触发。