19 Django中间件

Posted 2020-12-01 xichenhome

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• 一、前言
• 二、中间件介绍
  • 2.1 什么是中间件
  • 2.2 自定义中间件
  • 2.3 自定义一个中间件示例
• 三、自定义中间价 process_request
• 四、自定义中间件 process_response
• 五、自定义中间件 process_view（了解）
• 六、自定义中间件方法 process_exception（了解）
• 七、自定义中间件 process_template_response（了解）
• 八、中间件的执行流程
• 九、中间件版登录验证
• 十、伪站请求伪造
• 十一、截取钓鱼网站的策略（伪站请求伪造）
  • 1. {% csrf_token %}
  • 2. Ajax解决
• 十二、csrf两种装饰器方式

一、前言

在前面的博客中已经介绍了给视图函数加装饰器来判断是用户是否登录，把没有登录的用户请求跳转到登录页面。我们通过给几个特定视图函数加装饰器实现了这个需求。但是以后添加的视图函数可能也需要加上装饰器，这样会稍微的有些繁琐

下面的内容即将让我们通过一些特点的方式实现控制全局的效果

二、中间件介绍

下面展示一张图来重新看一下，Django请求声明周期流程图

2.1 什么是中间件

官方的说法：中间件是一个用来处理Django的请求和响应的框架级别的钩子。它是一个轻量、低级别的插件系统，用于在全局范围内改变Django的输入和输出。每个中间件组件都负责做一些特定的功能。

但是由于其影响的是全局，所以需要谨慎使用，使用不当会影响性能。

说的直白一点中间件是帮助我们在视图函数执行之前和执行之后都可以做一些额外的操作，它本质上就是一个自定义类，类中定义了几个方法，Django框架会在请求的特定的时间去执行这些方法。

我们一直都在使用中间件，只是没有注意到而已，打开Django项目的Settings.py文件，看到下图的MIDDLEWARE配置项。

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',
]

MIDDLEWARE配置项是一个列表(列表是有序的，记住这一点，后面你就知道为什么要强调有序二字)，列表中是一个个字符串，这些字符串其实是一个个类，也就是一个个中间件。

我们之前已经接触过一个csrf相关的中间件了？我们一开始让大家把他注释掉，再提交post请求的时候，就不会被forbidden了，后来学会使用csrf_token之后就不再注释这个中间件了。

那接下来就学习中间件中的方法以及这些方法什么时候被执行。

2.2 自定义中间件

中间件可以定义五个方法，分别是：（主要的是process_request和process_response）

- process_request(self,request)
# 浏览器请求服务器的时候，先经过这里，在这里做全局校验，如果在这里用户浏览器的请求就被拦截的话，就直接会经过同级别的process_response，依次经过之前的中间件的process_response向用户浏览器返回数据

- process_response(self, request, response)
# 在服务端响应用户浏览器的时候，需要带走一些数据的时候，会触发这里，依次经过从后往前的每一个中间件的process_response

- process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs)
# 在用户浏览器通过url比对的时候，没有执行视图函数之前触发

- process_template_response(self,request,response)
# 当返回的对象有一个rander()方法时，触发

- process_exception(self, request, exception)
# 当视图函数出现异常的时候，自动触发

以上方法的返回值可以是None或一个HttpResponse对象，如果是None，则继续按照django定义的规则向后继续执行，如果是HttpResponse对象，则直接将该对象返回给用户。

2.3 自定义一个中间件示例

三、自定义中间价 process_request

process_request有一个参数，就是request，这个request和视图函数中的request是一样的(在交给Django后面的路由之前，对这个request对象可以进行一系列的操作)。

由于request对象是一样的，所以我们可以对request对象进行一系列的操作，包括request.变量名=变量值,这样的操作，我们可以在后续的视图函数中通过相同的方式即可获取到我们在中间件中设置的值。

它的返回值可以是None也可以是HttpResponse对象。返回值是None的话，按正常流程继续走，交给下一个中间件处理，如果是HttpResponse对象，Django将不执行视图函数，而将相应对象返回给浏览器。

此时，我们访问这个app下的一个c_login/LoginView视图页面，会发现在终端打印如下内容

把middle1 和 middle2 交换一下settings配置中的位置，在试一下

看交换中间件的结果我们知道：视图函数还是最后执行的，middle2比middle1先执行自己的process_request方法。

在打印一下两个自定义中间件中process_request方法中的request参数，会发现它们是同一个对象。

总结：

1.?中间件的process_request方法是在执行视图函数之前执行的

2.?当配置多个中间件是，会按照settings中的MIDDLEWARE的注册顺序执行，也就是列表的索引顺序，从前到后依次执行的

3. 不同的中间件中传递的都是同一个对象

四、自定义中间件 process_response

多个中间件中的process_response方法是按照MIDDLEWARE中的注册顺序倒序执行的，也就是说第一个中间件的process_request方法首先执行，而它的process_response方法最后执行，最后一个中间件的process_request方法最后一个执行，它的process_response方法是最先执行。

定义process_response方法时，必须给方法传入两个形参，request和response。request就是上述例子中一样的对象，response是视图函数返回的HttpResponse对象(也就是说这是Django后台处理完之后给出一个的一个具体的视图)。该方法的返回值(必须要有返回值)也必须是HttpResponse对象。如果不返回response而返回其他对象，则浏览器不会拿到Django后台给他的视图，而是我的中间件中返回的对象

from django.utils.deprecation import  MiddlewareMixin

class Middle1(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        print('我是第1个自定义中间件的process_request方法')


    def process_response(self, request,response):
        print('我是第1个自定义中间件的process_response方法')
        print(response)
        return response


class Middle2(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        print('我是第2个自定义中间件的process_request方法')


    def process_response(self,request,response):
        print('我是第2个自定义中间件的process_response方法')
        print(response)
        return response

看结果总结：

process_response方法是在视图函数之后执行的，并且顺序是middle2比middle1先执行。(此时settings.py中 middle1比middle2先注册)

多个中间件中的process_response方法是按照MIDDLEWARE中的注册顺序倒序执行的，也就是说第一个中间件的process_request方法首先执行，而它的process_response方法最后执行，最后一个中间件的process_request方法最后一个执行，它的process_response方法是最先执行。

五、自定义中间件 process_view（了解）

process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs)

# 参数解释
request是HttpRequest对象。

view_func是Django即将使用的视图函数。 （它是实际的函数对象，而不是函数的名称作为字符串。）

view_args是将传递给视图的位置参数的列表.

view_kwargs是将传递给视图的关键字参数的字典。 view_args和view_kwargs都不包含第一个视图参数（request）。

Django会在调用视图函数之前调用process_view方法。

它应该返回None或一个HttpResponse对象。 如果返回None，Django将继续处理这个请求，执行任何其他中间件的process_view方法，然后在执行相应的视图。 如果它返回一个HttpResponse对象，那么将不会执行Django的视图函数，而是直接在中间件中掉头，倒叙执行一个个process_response方法，最后返回给浏览器

# 给middle1和middle2添加process_view方法:
from django.utils.deprecation import  MiddlewareMixin

class Middle1(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        print('我是第1个自定义中间件的process_request方法')


    def process_response(self, request,response):
        print('我是第1个自定义中间件的process_response方法')
        print(response)
        return response

    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        print("-" * 80)
        print('我是第1个自定义中间件的process_view方法')
        print(view_func, view_func.__name__)


class Middle2(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        print('我是第2个自定义中间件的process_request方法')


    def process_response(self,request,response):
        print('我是第2个自定义中间件的process_response方法')
        print(response)
        return response

    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        print("-" * 80)
        print('我是第2个自定义中间件的process_view方法')
        print(view_func, view_func.__name__)

process_view方法是在Django路由系统之后，视图系统之前执行的，执行顺序按照MIDDLEWARE中的注册顺序从前到后顺序执行的

六、自定义中间件方法 process_exception（了解）

process_exception(self, request, exception)

# 参数解释
一个HttpRequest对象

一个exception是视图函数异常产生的Exception对象。

这个方法只有在视图函数中出现异常了才执行，它返回的值可以是一个None也可以是一个HttpResponse对象。如果是HttpResponse对象，Django将调用模板和中间件中的process_response方法，并返回给浏览器，否则将默认处理异常。如果返回一个None，则交给下一个中间件的process_exception方法来处理异常。它的执行顺序也是按照中间件注册顺序的倒序执行。

from django.utils.deprecation import  MiddlewareMixin

class Middle1(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        print('我是第1个自定义中间件的process_request方法')


    def process_response(self, request,response):
        print('我是第1个自定义中间件的process_response方法')
        print(response)
        return response

    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        print("-" * 80)
        print('我是第1个自定义中间件的process_view方法')
        print(view_func, view_func.__name__)

    def process_exception(self, request, exception):
        print(exception)
        print('我是第1个自定义中间件的process_exception方法')



class Middle2(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        print('我是第2个自定义中间件的process_request方法')


    def process_response(self,request,response):
        print('我是第2个自定义中间件的process_response方法')
        print(response)
        return response

    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        print("-" * 80)
        print('我是第2个自定义中间件的process_view方法')
        print(view_func, view_func.__name__)


    def process_exception(self, request, exception):
        print(exception)
        print('我是第2个自定义中间件的process_exception方法')

如果视图函数中无异常，process_exception方法不执行。

想办法，在视图函数中抛出一个异常：

def index(request):
    print('我是index的视图函数')
    raise ValueError("呵呵")
    return HttpResponse('我是index页面')


# 这个时候会触发中间件中的process_exception方法

七、自定义中间件 process_template_response（了解）

process_template_response(self, request, response)

它的参数，一个HttpRequest对象，response是TemplateResponse对象（由视图函数或者中间件产生）。

process_template_response是在视图函数执行完成后立即执行，但是它有一个前提条件，那就是视图函数返回的对象有一个render()方法（或者表明该对象是一个TemplateResponse对象或等价方法）。

from django.utils.deprecation import  MiddlewareMixin
from django.shortcuts import HttpResponse

class Middle1(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        print('我是第1个自定义中间件的process_request方法')


    def process_response(self, request,response):
        print('我是第1个自定义中间件的process_response方法')
        print(response)
        return response

    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        print("-" * 80)
        print('我是第1个自定义中间件的process_view方法')
        print(view_func, view_func.__name__)

    def process_exception(self, request, exception):
        print(exception)
        print('我是第1个自定义中间件的process_exception方法')
        return HttpResponse(str(exception))

    def process_template_response(self, request, response):
        print('我是第1个自定义中间件的process_template_response方法')
        return response



class Middle2(MiddlewareMixin):
    def process_request(self,request):
        print('我是第2个自定义中间件的process_request方法')


    def process_response(self,request,response):
        print('我是第2个自定义中间件的process_response方法')
        print(response)
        return response

    def process_view(self, request, view_func, view_args, view_kwargs):
        print("-" * 80)
        print('我是第2个自定义中间件的process_view方法')
        print(view_func, view_func.__name__)


    def process_exception(self, request, exception):
        print(exception)
        print('我是第2个自定义中间件的process_exception方法')
        return HttpResponse(str(exception))


    def process_template_response(self, request, response):
        print('我是第2个自定义中间件的process_template_response方法')
        return response

# index 视图
def index(request):
    print("app01 中的 index视图")

    def render():
        print("in index/render")
        return HttpResponse("O98K")
    rep = HttpResponse("OK")
    rep.render = render
    return rep

视图函数执行完之后，立即执行了中间件的process_template_response方法，顺序是倒序，先执行middle2的，在执行middle1的，接着执行了视图函数返回的HttpResponse对象的render方法，返回了一个新的HttpResponse对象，接着执行中间件的process_response方法。

八、中间件的执行流程

上一部分，我们了解了中间件中的5个方法，它们的参数、返回值以及什么时候执行，现在总结一下中间件的执行流程。

1. 请求到达中间件之后，先按照正序执行每个注册中间件的process_request方法，

2. process_request方法返回的值是None，就依次执行，如果返回的值是HttpResponse对象，不再执行后面的process_request方法，而是执行当前对应中间件的process_response方法(注意不是掉头执行所有的process_response方法)，将HttpResponse对象返回给浏览器。也就是说：如果MIDDLEWARE中注册了6个中间件，执行过程中，第3个中间件返回了一个HttpResponse对象，那么第4,5,6中间件的process_request和process_response方法都不执行，顺序执行3,2,1中间件的process_response方法。

3. process_request方法都执行完后，匹配路由，找到要执行的视图函数，

4. 先不执行视图函数，先执行中间件中的process_view方法，

5. process_view方法返回None，继续按顺序执行，所有process_view方法执行完后执行视图函数。假如中间件3 的process_view方法返回了HttpResponse对象，则4,5,6的process_view以及视图函数都不执行，直接从最后一个中间件，也就是中间件6的process_response方法开始倒序执行。

6. process_template_response和process_exception两个方法的触发是有条件的，执行顺序也是倒序。总结所有的执行流程如下：

九、中间件版登录验证

中间件版的登录验证需要依靠session，所以数据库中要有django_session表

# url.py路由
from app02 import views
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    # 登录页面
    url(r'^login/',views.login),
    # home页面
    url(r'^home/',views.home),
    # index页面
    url(r'^index/',views.index)
]

# views.py
from django.shortcuts import render,redirect,HttpResponse
from app02 import models

# 登录页面
def login(request):
    # 先定义一个报错信息为空
    error_msg=''
    # 判断是否为post请求
    if request.method=='POST':
        # 获取表单的提交的username，password
        username=request.POST.get('username')
        password=request.POST.get('password')
       
        # 这里我就拿规定的值进行校验,校验成功后
        if  username == 'cecilia' and password == '123':
            #设置session
            request.session['login']='ok'
            #获取用户想直接访问的URL，也就是从哪一个页面跳转到login页面的
            url=request.GET.get('next')
            
            #如果有，就跳转到客户初始想访问的URL
            if not url:
                #没有则默认跳转到home页面
                url='/home/'
            return redirect(url)
        
        # 用户名和密码校验错误的时候，给错误信息进行赋值
        else:
            error_msg='username or password error!'
    return render(request,'login.html',{'error_msg':error_msg})

# home 页面
def home(request):
    return HttpResponse('<h1>这是home页面 只有登录了才能看到</h1>')

# index页面
def index(request):
    return HttpResponse('<h1>这是index页面 也只有登录了才能看到<h1>')

# login.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登陆页面</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
</head>
<body>
<form action="" method="post">
    {% csrf_token %} {# 因为 csrf 中间件的原因，所以必须要写这句话#}
    <label for="">username:<input type="text" name="username"></label>
    <label for="">password:<input type="password" name="password"></label>
    <input type="submit" value="submit">
</form>
<h1 style="color: red">{{ error_msg }}</h1>
</body>
</html>

# 自定义一个中间件
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.shortcuts import redirect

class Check_Login(MiddlewareMixin):
    # 用户浏览器请求来的时候触发
    def process_request(self,request):
        next_url=request.path_info
        # 判断请求的url有没有携带参数，然后判断该url是不是以/login/开头的
        if not next_url.startswith('/login/'):
            
            # 如果不是，在获取它有没有记录session，如果没有默认赋值为空
            is_login=request.session.get('login','')
            if not is_login: # 如果没有值，携带参数进入login页面
                return redirect('/login/?next={}'.format(next_url))

# 最后一定不要忘了，要在settings中间件列表中进行配置

十、伪站请求伪造

什么是伪站请求伪造：就是钓鱼网站

案例：就类似于你搭建了一个跟银行一模一样的web页面，用户在你的网站转账的时候输入用户名、密码 、对方账户。提交成功后， 银行里面的钱确实少了 但是发现收款人变了

最简单的原理:
你写的form表单中 用户的用户名 密码都会真实的提交给银行后台
但是收款人的账户却不是用户填的 你暴露给用户的是一个没有name属性的input框
你自己提前写好了一个隐藏的带有name和value的input框

我现在有一个真实的银行转账的服务端bank
# url.py
url(r'^bank/$',views.bank),


# bank视图
# 真实的银行转账网站
def bank(request):
    if request.method=='POST':
        username = request.POST.get('username')
        password = request.POST.get('password')
        target_username = request.POST.get('target_username')
        money = request.POST.get('money')
        # 判断转账账户和密码
        if username == 'cecilia' and password == '123':
            print(f'{username}向{target_username}转了{money}元钱')

    return render(request,'form.html')


# form.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>真实的银行转账</h1>
<form action="" method="post">
    <p>用户名<input type="text" name="username"></p>
    <p>对方账户<input type="text" name="target_username"></p>
    <p>密码<input type="text" name="password"></p>
    <p>金额<input type="text" name="money"></p>
    <p><input type="submit" name="money"></p>
</form>
</body>
</html>

# 这是一个伪造的钓鱼网站
# url
from app01 import views
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^weizao/', views.weizao),
]


# view.py视图
# 伪造的钓鱼网站
def weizao(request):
    return render(request, 'form.html')


# form.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>伪造的钓鱼网站</h1>
<form action="http://127.0.0.1:8000/bank/" method="post">
    <p><input type="text" name="username"></p>
    <p><input type="text"></p>
    //这里是定义一个隐藏的有默认值的账户名
    <p><input type="text" name="target_username" value="xichen" style="display: none"></p>
    <p><input type="text" name="password"></p>
    <p><input type="text" name="money"></p>
    <p><input type="submit" name="money"></p>
</form>
</body>
</html>

十一、截取钓鱼网站的策略（伪站请求伪造）

在真实的银行的转账页面，只要是用户想要提交post请求的页面 我在返回给用户的时候就提前设置好一个随机字符串
当用户提交post请求的时候 我会自动先取查找是否有该随机字符串
如果有 正常提交
如果没有 直接报403

这里不知道大家还记不记得，我们每次用到form表单的post请求的时候，都必须要将中间件的csrf给注掉，因为这是django中间件的机制，提交post请求的时候，中间件csrf会在post当中获取一个随机加密字符串，那我们之前写的form表单的post请求的时候，都没有随机加密字符串啊，所以这个时候，我们九可以把之前一直注掉的csrf中间件给解开，然后通过在前端代码的form表单中加上{%csrf_token%}-----下面会讲到

1. {% csrf_token %}

我们在真实的银行转账页面做如下操作：

<h1>真实的银行转账</h1>
<form action="" method="post">
    {% csrf_token %}
    <p>用户名<input type="text" name="username"></p>
    <p>对方账户<input type="text" name="target_username"></p>
    <p>密码<input type="text" name="password"></p>
    <p>金额<input type="text" name="money"></p>
    <p><input type="submit" name="money"></p>
</form>

在我们解开中间件csrf的时候，我们加上了{% csrf_token%}这个东西，前端页面会出现上图的随机加密字符串，然后中间件就可以获取到，并且可以校验了。

此时：那个伪造的钓鱼网站提交POST请求的时候，会报403错了，因为没有随机加密字符串

2. Ajax解决

第一种：自己再页面上先通过{% csrf_token %}获取到随机字符串 然后利用标签查找

data:{‘username‘:‘jason‘,‘csrfmiddlewaretoken‘:$(‘[name="csrfmiddlewaretoken"]‘).val()},

# form.html
<body>
<h1>真实的银行转账</h1>
<form action="" method="post">
    {% csrf_token %}
    <p>用户名<input type="text" name="username"></p>
    <p>对方账户<input type="text" name="target_username"></p>
    <p>密码<input type="text" name="password"></p>
    <p>金额<input type="text" name="money"></p>
    <p><input type="submit" name="money"></p>
</form>
<button id="b1">发ajax</button>
<script>
    $('#b1').click(function () {
        $.ajax({
            url:'',
            type:'post',
            data:{'username':'cecilia','csrfmiddlewaretoken':$('[name="csrfmiddlewaretoken"]').val()},
            success:function (data) {
                alert(data)

            }
        })
    })
</script>

第二种：data:{‘username‘:‘jason‘,‘csrfmiddlewaretoken‘:‘{{ csrf_token }}‘},

第三种：拷贝JS文件（因为上面两种方式都是通过模板语法，如过前后端数据分离的话，就用不了了）

步骤1：自己先在项目下新建一个静态文件/static/setup.js---名字随意
步骤2：如果之前没有进行过静态配置的话，那就再去settings里面配置
步骤3：把下面的代码放再你自己建的js文件里
步骤4：html页面中引入js代码<script src='/static/setup.js'></script>

function getCookie(name) {
    var cookieValue = null;
    if (document.cookie && document.cookie !== '') {
        var cookies = document.cookie.split(';');
        for (var i = 0; i < cookies.length; i++) {
            var cookie = jQuery.trim(cookies[i]);
            // Does this cookie string begin with the name we want?
            if (cookie.substring(0, name.length + 1) === (name + '=')) {
                cookieValue = decodeURIComponent(cookie.substring(name.length + 1));
                break;
            }
        }
    }
    return cookieValue;
}
var csrftoken = getCookie('csrftoken');

function csrfSafeMethod(method) {
  // these HTTP methods do not require CSRF protection
  return (/^(GET|HEAD|OPTIONS|TRACE)$/.test(method));
}

$.ajaxSetup({
  beforeSend: function (xhr, settings) {
    if (!csrfSafeMethod(settings.type) && !this.crossDomain) {
      xhr.setRequestHeader("X-CSRFToken", csrftoken);
    }
  }
});

十二、csrf两种装饰器方式

csrf_exempt:在中间件csrf没有被注释掉的情况下，现在我全局的所有视图函数都要经过这个csrf校验，如果你有那么几个视图函数，不想被csrf校验，你可以用这个csrf_exempt

 from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt, csrf_protect
 @csrf_exempt
 def exe(request):
    return HttpResqonse('exe,我是没有被校验的')

csrf_protect:在中间件csrf被注释的情况下，所有的全局的视图函数都默认不校验了，那我现在有一个需求，就是将某一个视图函数需要校验一下：用csrf_protect

 from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt, csrf_protect
 @csrf_protect   
 def pro(request):
    return HttpResqonse('pro，我是单独被校验的')

CBV可以通过以下的方式：

from django.utils.decorators import method_decorator
# 第一种
# @method_decorator(csrf_exempt,name='dispatch')
class MyCsrf(View):
    # 第二种
    @method_decorator(csrf_exempt)
    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
        return super().dispatch(request,*args,**kwargs)
    def get(self,request):
        return HttpResponse('hahaha')


# 除了csrf_exempt之外 所有的其他装饰器 在CBV上面都有三种方式
@method_decorator(csrf_prote0ct,name='post')
class MyCsrf(View):
    @method_decorator(csrf_protect)
    def dispatch(self, request, *args, **kwargs):
         return super().dispatch(request,*args,**kwargs)
    def get(self,request):
         return HttpResponse('hahaha')

    @method_decorator(csrf_protect)
    def post(self,request):
        return HttpResponse('post')