## 中间件的应用

我们继续来完善投票应用。在上一个章节中，我们在用户登录成功后通过session保留了用户信息，接下来我们可以应用做一些调整，要求在为老师投票时必须要先登录，登录过的用户可以投票，否则就将用户引导到登录页面，为此我们可以这样修改视图函数。

```Python
def praise_or_criticize(request: HttpRequest):
    """投票"""
    if 'username' in request.session:
        try:
            tno = int(request.GET.get('tno', '0'))
            teacher = Teacher.objects.get(no=tno)
            if request.path.startswith('/praise'):
                teacher.good_count += 1
            else:
                teacher.bad_count += 1
            teacher.save()
            data = {'code': 200, 'message': '操作成功'}
        except (ValueError, Teacher.DoesNotExist):
            data = {'code': 404, 'message': '操作失败'}
    else:
        data = {'code': 401, 'message': '请先登录'}
    return JsonResponse(data)
```

前端页面在收到`{'code': 401, 'message': '请先登录'}`后，可以将用户引导到登录页面，修改后的teacher.html页面的JavaScript代码部门如下所示。

```HTML
<script>
    $(() => {
        $('.comment > a').on('click', (evt) => {
            evt.preventDefault()
            let a = $(evt.target)
            $.getJSON(a.attr('href'), (json) => {
                if (json.code == 200) {
                    let span = a.next()
                    span.text(parseInt(span.text()) + 1)
                } else if (json.code == 401) {
                    location.href = '/login/?backurl=' + location.href
                } else {
                    alert(json.message)
                }
            })
        })
    })
</script>
```

> 注意：为了在登录成功之后能够回到刚才投票的页面，我们在跳转登录时设置了一个`backurl`参数，把当前浏览器中的URL作为返回的页面地址。

这样我们已经实现了用户必须登录才能投票的限制，但是一个新的问题来了。如果我们的应用中有很多功能都需要用户先登录才能执行，那么我们是不是需要在每个视图函数中添加代码来检查session中是否包含了登录用户的信息呢？答案是否定的，如果这样做了，我们的视图函数中必然会充斥着大量的重复代码。编程大师*Martin Fowler*曾经说过：**代码有很多种坏味道，重复是最坏的一种**。我们可以把验证用户是否登录这样的代码放到Django的中间件中。

### Django中间件概述

中间件是安插在Web应用请求和响应过程之间的组件，它在整个Web应用中扮演了拦截过滤器的角色，通过中间件可以拦截请求和响应，并对请求和响应进行过滤（简单的说就是执行额外的处理）。通常，一个中间件组件只专注于完成一件特定的事，例如：Django框架通过`SessionMiddleware`中间件实现了对session的支持，又通过`AuthenticationMiddleware`中间件实现了基于session的请求认证。通过把多个中间件组合在一起，我们可以完成更为复杂的任务，Django框架就是这么做的。

Django项目的配置文件中就包含了对中间件的配置，代码如下所示。

```Python
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',
]
```

我们稍微为大家解释一下这些中间件的作用：

1. CommonMiddleware - 基础设置中间件，可以处理以下一些配置参数。
   - DISALLOWED_USER_AGENTS - 不被允许的用户代理（浏览器）
   - APPEND_SLASH - 是否追加`/`
   - USE_ETAG - 浏览器缓存相关
2. SecurityMiddleware - 安全相关中间件，可以处理和安全相关的配置项。
   - SECURE_HSTS_SECONDS - 强制使用HTTPS的时间
   - SECURE_HSTS_INCLUDE_SUBDOMAINS - HTTPS是否覆盖子域名
   - SECURE_CONTENT_TYPE_NOSNIFF - 是否允许浏览器推断内容类型
   - SECURE_BROWSER_XSS_FILTER - 是否启用跨站脚本攻击过滤器
   - SECURE_SSL_REDIRECT - 是否重定向到HTTPS连接
   - SECURE_REDIRECT_EXEMPT - 免除重定向到HTTPS
3. SessionMiddleware - 会话中间件。
4. CsrfViewMiddleware - 通过生成令牌，防范跨请求份伪的造中间件。
5. XFrameOptionsMiddleware - 通过设置请求头参数，防范点击劫持攻击的中间件。

在请求的过程中，上面的中间件会按照书写的顺序从上到下执行，然后是URL解析，最后请求才会来到视图函数；在响应的过程中，上面的中间件会按照书写的顺序从下到上执行，与请求时中间件执行的顺序正好相反。

### 自定义中间件

Django中的中间件有两种实现方式：基于类的实现方式和基于函数的实现方式，后者更接近于装饰器的写法。装饰器实际上是代理模式的应用，将横切关注功能（与正常业务逻辑没有必然联系的功能，例如：身份认证、日志记录、编码转换之类的功能）置于代理中，由代理对象来完成被代理对象的行为并添加额外的功能。中间件对用户请求和响应进行拦截过滤并增加额外的处理，在这一点上它跟装饰器是完全一致的，所以基于函数的写法来实现中间件就跟装饰器的写法几乎一模一样。下面我们用自定义的中间件来实现对用户进行登录验证的功能。

```Python
"""
middlewares.py
"""
from django.shortcuts import redirect


def check_login_middleware(func):

    def wrapper(request, *args, **kwargs):
        # 获取请求的资源路径
        path = request.path
        # 如果请求的资源路径在设定的元组中就表示需要登录验证
        if path in ('/vote/praise/', '/vote/criticize/'):
            if 'username' not in request.session:
                # session中没有username就重定向到登录页
                return redirect('login')
        return func(request, *args, **kwargs)

    return wrapper
```

修改配置文件，激活中间件使其生效。

```Python
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',
    'debug_toolbar.middleware.DebugToolbarMiddleware',
    'vote.middlewares.check_login_middleware',
]
```