中间件是 Django 请求/响应处理的钩子框架。它是一个轻量级的、低级的“插件”系统,用于全局改变 Django 的输入或输出。
每个中间件组件负责做一些特定的功能。例如,Django 包含一个中间件组件 AuthenticationMiddleware
,它使用会话将用户与请求关联起来。
他的文档解释了中间件是如何工作的,如何激活中间件,以及如何编写自己的中间件。Django 具有一些内置的中间件,你可以直接使用。它们被记录在 built-in middleware reference 中。
编写自己的中间件
中间件工厂是一个可调用的程序,它接受 get_response
可调用并返回中间件。中间件是可调用的,它接受请求并返回响应,就像视图一样。
中间件可以被写成这样的函数:
def simple_middleware(get_response):
# One-time configuration and initialization.
def middleware(request):
# Code to be executed for each request before
# the view (and later middleware) are called.
response = get_response(request)
# Code to be executed for each request/response after
# the view is called.
return response
return middleware
或者它可以写成一个类,它的实例是可调用的,如下:
class SimpleMiddleware:
def __init__(self, get_response):
self.get_response = get_response
# One-time configuration and initialization.
def __call__(self, request):
# Code to be executed for each request before
# the view (and later middleware) are called.
response = self.get_response(request)
# Code to be executed for each request/response after
# the view is called.
return response
Django 提供的 get_response
响应可能是实际视图(如果这是最后列出的中间件),或者它可能是链中的下一个中间件。不需要知道或关心当前的中间件到底是什么,它只是代表了下一步的内容。
以上是一个轻微的简化——链中最后一个中间件调用的 get_response
可不是实际视图,而是处理程序的包装方法,它负责应用 view middleware,调用具有适当URL参数的视图,并应用 template-response 和 exception 中间件。
中间件可以只支持同步Python(默认),或异步Python,或者二者都支持。查看 异步支持 来了解如何通知你支持的是什么以及如何知道你是哪种请求。
中间件可以放在 Python 路径上的任何地方。
__init__(get_response)
中间件工厂必须接受 get_response
参数。还可以初始化中间件的一些全局状态。记住两个注意事项:
- Django仅用
get_response
参数初始化您的中间件,因此不能定义__init__()
,因为需要其他参数。 - Unlike the
__call__()
method which is called once per request,__init__()
is called only once, when the web server starts.
标记未使用的中间件
在启动时确定是否应该使用一个中间件有时是有用的。在这些情况下,您的中间件的 __init__()
方法可能会引发 MiddlewareNotUsed
。Django 将从中间件进程中删除该中间件,并将调试消息记录到 django.request 日志:设置 DEBUG
为 True
。
激活中间件
若要激活中间件组件,请将其添加到 Django 设置中的 MIDDLEWARE
列表中。
在 MIDDLEWARE
中,每个中间件组件由字符串表示:指向中间件工厂的类或函数名的完整 Python 路径。例如,这里创建的默认值是 django-admin startproject
:
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',
]
Django 安装不需要任何中间件——如果您愿意的话,MIDDLEWARE
可以为空——但是强烈建议您至少使用 CommonMiddleware
。
MIDDLEWARE
的顺序很重要,因为中间件会依赖其他中间件。例如:类 AuthenticationMiddleware
在会话中存储经过身份验证的用户;因此,它必须在 SessionMiddleware
后面运行 。中间件。Session中间件。请参阅 中间件顺序 ,用于一些关于 Django 中间件类排序的常见提示。
中间件顺序与分层
在请求阶段,在调用视图之前,Django 按照定义的顺序应用中间件 MIDDLEWARE
,自顶向下。
你可以把它想象成一个洋葱:每个中间件类都是一个“层”,它覆盖了洋葱的核心。如果请求通过洋葱的所有层(每一个调用 get_response
)以将请求传递到下一层,一直到内核的视图,那么响应将在返回的过程中通过每个层(以相反的顺序)。
如果其中一层决定停止并返回响应而不调用get_response,那么该层(包括视图)中的洋葱层都不会看到请求或响应。响应将只通过请求传入的相同层返回。
其他中间件钩子
除前面说书的基础请求/响应中间件模式外,你可以给基于类的中间件添加三种其他特殊方法:
process_view()
request
是一个 HttpRequest
对象。view_func
是一个 Django 将要使用的 Python 函数。(这是一个真实的函数对象,不是函数的名称);view_args
是一个用来传递给视图的位置参数列表,;view_kwargs
是一个用来传递给视图的关键字参数字典。view_args
和 view_kwargs
都不包含第一个视图参数 ( request
)。
process_view()
只在 Django 调用视图前被调用。
它应该返回 None
或 HttpResponse
对象。如果它返回 None
,Django 将继续处理这个请求,执行任何其他的 process_view()
,然后执行相应的视图。如果它返回 HttpResponse
对象,Django 不会去影响调用相应的视图;它会将响应中间件应用到 HttpResponse
并返回结果。
备注
在视图运行前或在 process_view()
内访问中间件里的 request.POST
将阻止中间件之后运行的任何视图修改请求的上传处理程序 (modify the upload handlers for the request ),通常应该避免这样。
CsrfViewMiddleware
类可以被视为一个例外,因为它提供 csrf_exempt()
和 csrf_protect()
装饰器,它们允许视图完全控制 CSRF 验证在什么时候进行。
process_exception()
request
是一个 HttpRequest
对象。 exception
是一个由视图函数引发的 Exception
对象。
当视图引发异常时,Django 会调用 process_exception()
。process_exception()
应该返回 None
或 HttpResponse
对象。如果它返回一个 HttpResponse
对象,模板响应和响应中间件将被应用且会将结果响应返回浏览器。否则,就会开始默认异常处理( default exception handling )。
再次,中间件在响应阶段会按照相反的顺序运行,其中包括 process_exception
。如果异常中间件返回一个响应,那么中间件之上的中间件类的 process_exception
方法根本不会被调用。
process_template_response()
request
是一个 HttpRequest
对象。response
是 TemplateResponse
对象(或者等效对象),它通过 Django 视图或中间件返回。
process_template_response()
在视图被完全执行后调用,如果响应实例有 render()
方法,表明它是一个 TemplateResponse
或等效对象。
它必须返回一个实现了 render
方法的响应对象。它可以通过改变``response.template_name`` 和 response.context_data
来改变给定的 response
,或者它可以创建和返回全新的 TemplateResponse
或等效对象。
你不需要显式地渲染响应——一旦所有模板中间件被调用,响应会被自动渲染。
中间件会在响应阶段按照相反的顺序运行,其中包括 process_template_response()
。
处理流式响应
与 HttpResponse
不同,StreamingHttpResponse
没有 content
属性。因此,中间件不能再假设所有响应有 content
属性。如果它们需要访问 content,它们必须为流式响应进行测试,并且调整其行为:
if response.streaming:
response.streaming_content = wrap_streaming_content(response.streaming_content)
else:
response.content = alter_content(response.content)
备注
streaming_content
被假设为体积太大而无法在内存中保存。响应中间件可以将其包装在一个新的生成器里,但不能使用它。包装通常如下实现:
def wrap_streaming_content(content):
for chunk in content:
yield alter_content(chunk)
异常处理
Django 自动转换视图引发的异常,或者带有错误状态代码的特定 HTTP 响应内的中间件引发的异常。某些异常( Certain exceptions )被转换为 4xx 状态代码,而未知异常被转换为 500 状态代码。
这个变换发生在每个中间件的前后(你可以把它想象成洋葱每层中间的薄膜),因此每个中间件总是可以依赖于从调用它的 get_response
回调中获得某种类型的HTTP响应。中间件不需要担心它们对 get_response
的调用包装在 try/except
里,也不需要担心处理稍后的中间件或视图引发的异常。即使链中的下一个中间件引发了 Http404
异常,比如中间件不会查看异常,相反,它会得到一个带有404 status_code
的 HttpResponse
对象。
You can set DEBUG_PROPAGATE_EXCEPTIONS
to True
to skip this
conversion and propagate exceptions upward.
异步支持
中间件支持同步和异步请求的任意组合。如果Django不能同时支持它们,它会调整请求来适应中间件的需求,但会有性能损失。
默认情况下,Django假设你的中间件只能处理同步请求。如果要改变这种模式,需要在你的中间件工厂函数或类中添加入如下属性:
sync_capable
是一个布尔值,来表明中间件是否处理同步请求。默认为True
。async_capable
是一个布尔值,来表明中间件是否处理异步请求。默认为False
。
如果中间件的``sync_capable = True`` 并且 async_capable = True
,那么Django 会将请求传递给它而不进行转换。在这种情况下,你可以使用 asyncio.iscoroutinefunction()
来检查传递的 get_response
是否是一个协同函数,从而确定中间件是否接收到异步请求。
django.utils.decorators
模块包含 sync_only_middleware()
,async_only_middleware()
和 sync_and_async_middleware()
装饰器,允许你将这些标志应用到中间件工厂函数中。
返回的可调用对象必须符合 get_response
方法的同步或异步性质。如果你有一个异步的 get_response
,你必须返回一个协程函数(async def
)。
process_view
、process_template_response
和 process_exception
方法,如果有的话,也应该进行调整以匹配同步/异步模式。然而,如果你不这样做,Django 会根据需要单独调整它们,但会有额外的性能损失。
下面以一个例子来说明如何创建一个支持这两种功能的中间件函数:
import asyncio
from django.utils.decorators import sync_and_async_middleware
@sync_and_async_middleware
def simple_middleware(get_response):
# One-time configuration and initialization goes here.
if asyncio.iscoroutinefunction(get_response):
async def middleware(request):
# Do something here!
response = await get_response(request)
return response
else:
def middleware(request):
# Do something here!
response = get_response(request)
return response
return middleware
备注
如果你声明了一个同时支持同步和异步调用的混合中间件,你得到的调用种类可能与底层视图不匹配。Django 会优化中间件调用栈,使其尽可能少的同步/异步转换。
因此,即使你包装的是一个异步视图,如果在你和视图之间有其他的、同步的中间件,你也可能会在同步模式下被调用。
升级 Django 1.10 之前的中间件
Django 提供了 django.utils.deprecation.MiddlewareMixin
来方便创建同时兼容 MIDDLEWARE
和旧的 MIDDLEWARE_CLASSES
的中间件类,并支持同步和异步请求。Django 所包含的所有中间件类都兼容这两种配置。
mixin 提供了一个 __init__()
方法,它需要一个 get_response
参数,并将其存储在 self.get_response
中。
__call__()
方法:
- 调用
self.process_request(request)
(如果被定义过)。 - 调用
self.get_response(request)
来从后续的中间件和视图得到响应。 - 调用
self.process_response(request, response)
(如果被定义过)。 - 返回响应。
如果和 MIDDLEWARE_CLASSES
一起使用,__call__()
方法将永远不会被使用;Django 会直接调用 process_request()
和 process_response()
。
在大多数情况下,从这个 Mixin 中继承就足以使一个旧式中间件与新系统兼容,并具有足够的向后兼容性。新的短路语义对现有中间件无害甚至有益。在少数情况下,中间件类可能需要一些改变来适应新的语义。
MIDDLEWARE
和 MIDDLEWARE_CLASSES
在使用上有些行为差异:
MIDDLEWARE_CLASSES
下,每个中间件将始终调用它的process_response
方法,即使早期的中间件通过从其process_response
方法返回响应而短路。MIDDLEWARE
下,中间件行为更像洋葱:响应在输出时经过的层与在输入时看到请求的层相同。如果一个中间件短路,只有那个中间件和之前的中间件可以看到响应。- 在
MIDDLEWARE_CLASSES
下,process_exception
应用于中间件process_request
方法引发的异常。在MIDDLEWARE
下,process_exception
只应用于视图引发的异常(或者从TemplateResponse
的render
方法引发的异常)。中间件引发的异常被转换为合适的 HTTP 响应,然后传递到下一个中间件。 MIDDLEWARE_CLASSES
下,如果process_response
方法引发了异常,所有更早之前的中间件的process_response
方法会被跳过,并一直返回500 Internal Server Error
的 HTTP 响应(即使引发的异常是例如Http404
)。在MIDDLEWARE
,一个中间件引发的异常将立刻被转换为合适的 HTTP 响应,然后下一个中间件将看到响应。中间件不会因为中间件引发异常而被跳过。
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