一、Django请求生命周期
在学习中间件之前，先了解一下Django的请求生命周期，如下图：
1）client代表浏览器，浏览器内部为我们封装了socket，Django的WSGI模块也封装了socket；分析：
2）当用户在浏览器中输入url时，浏览器会生成请求头和请求体发给服务端，请求头和请求体中会包含浏览器的动作（action），这个动作通常为get或者post，体现在url之中；
3）请求到达Django服务器后，首先，WSGI根据http请求协议进行解包并将请求信息封装到HttpRequest对象中；
4）再依次经过Django的中间件的process_request方法（Django自带7个中间件，每个中间件都是一个类，类中一定有一个process_request方法）；
5）然后通过url控制器分发后，执行对应的视图函数，视图函数中可以根据请求查询相应的数据，得到的数据可以再传给模板，经过render方法渲染后返回；
6）返回时再依次经过中间件的process_response方法；
7）再经过WSGI模块，WSGI将按照http协议响应格式封装响应信息，最后返回给客户端（浏览器）；
8）客户端浏览器接收到返回的数据，经过渲染后显示给用户；
二、中间件的概念
中间件，顾名思义，是介于request与response处理之间的一道处理过程，相对比较轻量级，并且在全局上改变django的输入与输出。因为改变的是全局，所以需要谨慎实用，用不好会影响到性能。
Django的中间件的定义：
Middleware is a framework of hooks into Django’s request/response processing. <br>It’s a light, low-level “plugin” system for globally altering Django’s input or output.
如果你想修改请求，例如被传送view中的HttpRequest对象。或者你想修改view返回的HttpResponse对象，这些都可以通过中间件（middleware）来实现。可能你还想在view执行之前做一些操作，这种情况就可以用 middleware来实现。
Django默认的Middleware：
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',
]
每一个中间件都有具体的功能。
三、自定义中间件
中间件中一共有四个方法：
process_request
process_view
process_exception
process_response
1、process_request，process_response
当用户发起请求的时候会依次经过所有的中间件，这个时候是执行process_request,最后到达views的函数中，views函数处理后，再依次穿过中间件，这个时候是process_response,最后返回给请求者。
上述截图中的中间件都是django自带的，我们也可以自己定义一个中间件，即自己写一个类，但是必须继承MiddlewareMixin。
需导入：from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
在 views.py：
def index(request):
print("view函数...")
return HttpResponse("OK")
在 Mymiddlewares.py：
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import HttpResponse class Md1(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
print("Md1请求")
# return HttpResponse("Md1中断")
def process_response(self,request,response):
print("Md1返回")
return response class Md2(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
print("Md2请求") def process_response(self,request,response):
print("Md2返回")
return response
打印结果：
Md1请求
Md2请求
view函数...
Md2返回
Md1返回
注意：如果当请求到达Md1的时候直接不符合条件返回，即return HttpResponse("Md1中断")，程序将把请求直接发给中间件1返回，然后依次返回到请求者，结果如下：
Md1请求
Md1返回
流程图如下：
2、process_view
process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs)
Mymiddlewares.py修改如下：
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import HttpResponse class Md1(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
print("Md1请求")
# return HttpResponse("Md1中断")
def process_response(self,request,response):
print("Md1返回")
return response
def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
print("Md1view") class Md2(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
print("Md2请求")
# return HttpResponse("Md2中断")
def process_response(self,request,response):
print("Md2返回")
return response
def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
print("Md2view")
打印结果如下：
Md1请求
Md2请求
Md1view
Md2view
view函数...
Md2返回
Md1返回
分析上面的过程，如下面流程图：
当最后一个中间的process_request到达路由关系映射之后，返回到中间件1的process_view，然后依次往下，到达views函数，最后通过process_response依次返回到达用户。
class Md1(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
print("Md1请求")
def process_response(self,request,response):
print("Md1返回")
return response
def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
print("callback ") # 访问index时打印<function index at 0x0000000003EF48C8>
# 说明callback就是当前请求url对应的视图函数名
response = callback(request,*callback_args,**callback_kwargs)
return response
注意：process_view如果有返回值，会越过其他的process_view以及视图函数，但是所有的process_response都还会执行。
3、process_exception
process_exception(self, request, exception)
流程图如下：
Mymiddlewares.py修改如下：
class Md1(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
print("Md1请求")
def process_response(self,request,response):
print("Md1返回")
return response
def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
# response=callback(request,*callback_args,**callback_kwargs)
# return response
print("md1 process_view...")
def process_exception(self,request, exception):
print("md1 process_exception...") class Md2(MiddlewareMixin):
def process_request(self,request):
print("Md2请求")
def process_response(self,request,response):
print("Md2返回")
return response
def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
print("md2 process_view...")
def process_exception(self, request, exception):
print("md2 process_exception...")
return HttpResponse(exception)
当视图函数出现错误时，打印结果如下（页面接收到错误类型）：
Md1请求
Md2请求
md1 process_view...
md2 process_view...
view函数...
md2 process_exception...
Md2返回
Md1返回
四、应用案例
1、做IP访问频率限制
某些IP访问服务器的频率过高，进行拦截，比如限制每分钟不能超过20次。
2、URL访问过滤
如果用户访问的是login视图（放过）；
如果访问其他视图，需要检测是不是有session认证，已经有了放行，没有返回login，这样就省得在多个视图函数上写装饰器了！
五、源码试读
作为延伸扩展内容，建议你可以尝试着读一读下面两个django自带的中间件：
'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',