Django自定义中间件开发指南:从原理到频率限制实战

拾柒
拾柒
发布时间:2026-10-13| 5人浏览过
原创

本文详解Django中间件的工作原理与生命周期,解析MiddlewareMixin源码及__call__方法流程。指导开发者如何继承基础中间件实现process_request和process_response逻辑,并重点演示结合Redis Lua脚本构建客户端IP请求频率限制中间件的完整代码与配置方法。

中间件充当一个钩子框架,介入Django处理请求与响应的全过程。作为一种轻量级的底层插件系统,它允许在全局层面修改Django的输入或输出数据。

每个中间件组件专注于完成特定的单一功能。

本文介绍的中间件方法兼容Django 1.10及以上版本。

相关参考文件:django middleware

Django内置基础中间件解析

django.utils.deprecation.py

class MiddlewareMixin(object):
 def __init__(self, get_response=None):
  self.get_response = get_response
  super(MiddlewareMixin, self).__init__()

 def __call__(self, request):
  response = None
  if hasattr(self, 'process_request'):
   response = self.process_request(request)
  if not response:
   response = self.get_response(request)
  if hasattr(self, 'process_response'):
   response = self.process_response(request, response)
  return response

上述代码展示了Django基础中间件的源码。建议开发者养成阅读源码的习惯,该段代码逻辑并不复杂,接下来我们将逐一进行解释。

def __init__(self, get_response=None):
 self.get_response = get_response
 super(MiddlewareMixin, self).__init__()

熟悉Python类定义的读者对__init__方法不会陌生,该方法主要用于执行一次性配置和初始化操作。

def __call__(self, request):
  response = None
  if hasattr(self, 'process_request'):
    response = self.process_request(request)
  if not response:
    response = self.get_response(request)
  if hasattr(self, 'process_response'):
    response = self.process_response(request, response)
  return response

__call__ 为每个请求/响应执行的代码

self.process_request(request) 为每个请求到调用视图之前的操作,通常可在此处实现用户请求频率的控制逻辑。

self.get_response(request) 为调用视图

self.process_response(request, response) 为调用视图完成后的操作

自定义中间件开发

在了解基础中间件机制后,现在开始编写我们自己的中间件。

通常我们需要继承基础中间件来实现自定义功能。

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin

class PermissionMiddlewareMixin(MiddlewareMixin):
  """
  django 中间件
  """

  def process_request(self, request):
    pass

  def process_response(self, request, response):
    return response

如果需要在请求到达视图之前进行处理,需定义process_request()方法并实现相关逻辑。

如果需要在视图调用之后进行处理,需定义process_response()方法并实现相关逻辑。

:warning:注意 定义process_response()方法时,务必返回response对象。

需要将编写好的中间件添加到settings配置文件的MIDDLEWARE列表中。

此处提供一个通过中间件限制客户端请求频率的示例,有兴趣的读者可以参考。

django中间件客户端请求频率限制

通过redis lua脚本对客户端IP请求频率限制

# coding:utf-8

__author__ = 'carey@akhack.com'

from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
from django.http.response import HttpResponse
from django_redis import get_redis_connection
from hashlib import md5


class RequestBlockMiddlewareMixin(MiddlewareMixin):
  """
  django中间件客户端请求频率限制
  """

  limit = 4 # 单位时间内允许请求次数
  expire = 1 # 限制时间
  cache = "default" # 获取django cache

  def process_request(self, request):
    num = self.set_key(request)
    if num > self.limit:
      return HttpResponse("请求频率过快,请稍后重试", status=503)

  @staticmethod
  def get_ident(request):
    """
    Identify the machine making the request by parsing HTTP_X_FORWARDED_FOR
    if present and number of proxies is > 0. If not use all of
    HTTP_X_FORWARDED_FOR if it is available, if not use REMOTE_ADDR.
    """
    NUM_PROXIES = 1
    xff = request.META.get('HTTP_X_FORWARDED_FOR')
    remote_addr = request.META.get('REMOTE_ADDR')
    num_proxies = NUM_PROXIES

    if num_proxies is not None:
      if num_proxies == 0 or xff is None:
        return remote_addr
      addrs = xff.split(',')
      client_addr = addrs[-min(num_proxies, len(addrs))]
      return client_addr.strip()

    return ''.join(xff.split()) if xff else remote_addr

  def get_md5(self, request):
    """
    获取IP md5值
    :param request:
    :return:
    """
    ip_str = self.get_ident(request)
    ip_md5 = md5()
    ip_md5.update(ip_str.encode("utf-8"))
    return ip_md5.hexdigest()

  def set_key(self, request):
    """
    通过redis lua脚本设置请求请求次数和限制时间
    :param request:
    :return: 限制时间内请求次数
    """
    lua = """
      local current
      current = redis.call("incr",KEYS[1])
      if tonumber(current) == 1 then
        redis.call("expire",KEYS[1],ARGV[1])
      end
      return tonumber(redis.call("get", KEYS[1]))
      """
    key = self.get_md5(request)
    redis_cli = get_redis_connection(self.cache)
    data = redis_cli.eval(lua, 1, key, self.expire, self.limit)
    return data

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持本站。

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