Django学习笔记九：Django中间件Middleware

Django中间件（Middleware）是一段在Django的请求/响应处理过程中，可以介入并改变请求或响应的代码。中间件是Django框架中一个非常强大的功能，它允许你在Django的视图函数之前或之后执行自定义代码。

中间件可以用于：

执行一些请求预处理。
对请求执行一些检查，比如用户认证。
修改请求对象。
修改响应对象。
记录请求和响应的日志。

Django中间件的工作原理是，中间件以一个有序列表的形式存在，Django会按照这个列表的顺序调用中间件。

创建中间件

要创建一个中间件，你需要定义一个Python类，该类包含若干个特定的方法。最常用的方法有：

__init__：初始化方法，中间件实例化时调用。
__call__：每个请求都会调用这个方法，可以在这里编写处理请求的代码。
process_view：在视图函数调用之前调用。
process_exception：当视图函数抛出异常时调用。
process_template_response：在模板响应对象生成后调用。

示例

下面是一个简单的中间件示例，它会在每个请求的响应中添加一个自定义的HTTP头部：

class SimpleMiddleware:
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response

    def __call__(self, request):
        # 在视图函数之前执行的代码
        response = self.get_response(request)
        # 在视图函数之后执行的代码
        response['X-Custom-Header'] = 'Custom Value'
        return response

使用中间件

要使用中间件，你需要将它添加到你的Django项目的settings.py文件中的MIDDLEWARE列表中：

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',
    'myapp.middleware.SimpleMiddleware',  # 添加你的中间件
    ...
]

确保中间件的顺序符合你的业务逻辑需求。

注意事项

中间件的执行顺序很重要，因为它会影响请求和响应的处理流程。
要谨慎使用中间件，因为不恰当的使用可能会导致安全问题或性能问题。
某些中间件可能会修改请求或响应对象，这可能会影响其他中间件或视图函数的行为。

通过中间件，你可以为Django应用添加强大的功能和灵活性。

过滤请求

在Django中，中间件可以用来过滤请求和记录日志。这通常涉及到两个方面：请求处理和响应处理。下面我将介绍如何使用中间件来实现这两个功能。

过滤请求+记录日志

过滤请求通常是指在请求到达视图函数之前，根据某些条件决定是否允许请求继续进行。例如，你可能想要实现一个简单的访问控制，只允许来自特定IP地址的请求通过。

下面是一个简单的中间件示例，它检查请求的来源IP地址，并拒绝非授权的IP：

class IPFilterMiddleware:
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response

    def __call__(self, request):
        # 定义允许的IP地址列表
        allowed_ips = ['192.168.1.1', '127.0.0.1']

        # 获取请求的IP地址
        x_forwarded_for = request.META.get('HTTP_X_FORWARDED_FOR')
        if x_forwarded_for:
            ip = x_forwarded_for.split(',')[0]
        else:
            ip = request.META.get('REMOTE_ADDR')

        # 检查IP是否在允许的列表中
        if ip not in allowed_ips:
            # 如果不在允许的列表中，返回403禁止访问
            from django.http import HttpResponseForbidden
            return HttpResponseForbidden("You are not allowed to access this site.")

        # 继续处理请求
        response = self.get_response(request)
        return response

记录日志

记录日志是中间件的另一个常见用途。你可以记录请求的详细信息，比如请求的URL、方法、IP地址等，这对于调试和监控应用非常有用。

下面是一个简单的日志记录中间件示例：

import datetime

class LoggingMiddleware:
    def __init__(self, get_response):
        self.get_response = get_response

    def __call__(self, request):
        # 请求到达的时间
        start_time = datetime.datetime.now()

        # 处理请求
        response = self.get_response(request)

        # 请求结束的时间
        end_time = datetime.datetime.now()

        # 记录日志
        logger = logging.getLogger(__name__)
        logger.info(
            f'Status Code: {response.status_code} '
            f'| Method: {request.method} '
            f'| Path: {request.path} '
            f'| Time: {(end_time - start_time).total_seconds()}s'
        )

        return response

配置中间件

要使用这些中间件，你需要将它们添加到你的Django项目的settings.py文件中的MIDDLEWARE列表中：

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',
    'myapp.middleware.IPFilterMiddleware',  # 添加IP过滤中间件
    'myapp.middleware.LoggingMiddleware',  # 添加日志记录中间件
    ...
]