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Django中间件

backend 2025/7/23 12:56:02

一、中间件基础概念

1.1 什么是中间件？

中间件(Middleware)是Django处理请求和响应的"钩子"框架，它位于Web服务器和视图函数之间，可以全局性地处理Django的输入和输出。简单来说，中间件就像是Django请求处理流程中的"关卡"，每个请求和响应都要经过这些关卡的检查和处理。

中间件的特点：

轻量级、低级别的插件系统
全局影响请求和响应
按照特定顺序执行
需要谨慎使用以避免性能问题

1.2 Django默认中间件

在settings.py中可以看到Django默认启用的中间件：

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',
]

每个中间件都有特定功能，例如：

SecurityMiddleware：提供一些安全增强功能
SessionMiddleware：启用会话支持
CsrfViewMiddleware：提供CSRF保护

二、自定义中间件开发

2.1 创建自定义中间件

自定义中间件是一个Python类，需要继承django.utils.deprecation.MiddlewareMixin。

基本结构：

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixinclass SimpleMiddleware(MiddlewareMixin):def process_request(self, request):# 请求处理逻辑passdef process_response(self, request, response):# 响应处理逻辑return response

2.2 中间件方法详解

中间件可以定义以下5个核心方法：

方法	执行时机	返回值	执行顺序
`process_request`	视图函数前	None/HttpResponse	注册顺序
`process_view`	路由匹配后，视图执行前	None/HttpResponse	注册顺序
`process_template_response`	视图返回TemplateResponse后	HttpResponse	注册逆序
`process_exception`	视图抛出异常时	None/HttpResponse	注册逆序
`process_response`	响应返回前	HttpResponse	注册逆序

2.2.1 process_request方法

def process_request(self, request):print(f"Processing request {request.path}")# 返回None继续流程，返回HttpResponse则直接返回响应return None

特点：

在视图函数之前执行
可访问和修改request对象
返回HttpResponse可中断后续处理

2.2.2 process_response方法

def process_response(self, request, response):print(f"Processing response for {request.path}")# 必须返回HttpResponse对象return response

特点：

在视图函数之后执行
可访问和修改response对象
必须返回HttpResponse对象

2.2.3 process_view方法

def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):print(f"将要执行视图: {view_func.__name__}")return None

特点：

在路由匹配后，视图执行前调用
可获取视图函数和参数
返回HttpResponse可中断视图执行

2.2.4 process_exception方法

def process_exception(self, request, exception):print(f"发生异常: {str(exception)}")return HttpResponse("服务器错误", status=500)

特点：

只有视图抛出异常时执行
可捕获和处理异常
返回HttpResponse可自定义错误响应

2.2.5 process_template_response方法

def process_template_response(self, request, response):print("处理模板响应")return response

特点：

只对TemplateResponse对象有效
可修改模板或上下文
执行顺序与process_response相同

三、中间件执行流程

3.1 完整请求生命周期

请求阶段：
- 服务器接收HTTP请求
- Django创建HttpRequest对象
- 按顺序执行所有中间件的process_request方法
视图处理阶段：
- URL路由匹配
- 按顺序执行所有中间件的process_view方法
- 执行视图函数
- 如果视图返回TemplateResponse，执行process_template_response
- 如果视图抛出异常，执行process_exception
响应阶段：
- 按逆序执行所有中间件的process_response方法
- 返回HTTP响应给客户端

3.2 执行顺序示例

假设有以下中间件配置：

MIDDLEWARE = ['middleware.Middleware1','middleware.Middleware2','middleware.Middleware3',
]

正常流程：

Middleware1.process_request
Middleware2.process_request
Middleware3.process_request
Middleware1.process_view
Middleware2.process_view
Middleware3.process_view
视图函数
Middleware1.process_response
Middleware2.process_response
Middleware3.process_response

中断流程（Middleware2.process_request返回响应）：

Middleware1.process_request
Middleware2.process_request → 返回响应
Middleware1.process_response
返回响应（跳过Middleware3和视图函数）

四、实战案例

4.1 用户认证中间件

from django.http import HttpResponseRedirect
from django.urls import reverseclass AuthMiddleware(MiddlewareMixin):"""检查用户是否登录"""def process_request(self, request):if not request.user.is_authenticated and not request.path.startswith('/login/'):return HttpResponseRedirect(reverse('login'))return None

4.2 请求日志中间件

import time
import logginglogger = logging.getLogger(__name__)class LoggingMiddleware(MiddlewareMixin):def process_request(self, request):request.start_time = time.time()return Nonedef process_response(self, request, response):duration = time.time() - request.start_timelogger.info(f"{request.method} {request.path} "f"Status:{response.status_code} "f"Duration:{duration:.2f}s")return response

4.3 异常处理中间件

from django.http import JsonResponseclass ExceptionMiddleware(MiddlewareMixin):def process_exception(self, request, exception):error_data = {'error': str(exception),'path': request.path,'method': request.method,}return JsonResponse(error_data, status=500)

4.4 响应头中间件

class SecurityHeadersMiddleware(MiddlewareMixin):def process_response(self, request, response):response['X-Content-Type-Options'] = 'nosniff'response['X-Frame-Options'] = 'DENY'response['X-XSS-Protection'] = '1; mode=block'return response