Django Middleware 入門教學筆記
前言
在 Web 應用程式中，每一次的 HTTP 請求與回應都會經過一連串的處理流程。在 Django 框架中，這些處理流程的攔截點與操作邏輯就是透過「Middleware（中介軟體）」來實現。
Middleware 是 Django 請求與回應處理流程中一個極為關鍵的機制，允許開發者在請求進入 View 前或回應送出前進行特定操作，例如：身份驗證、日誌紀錄、權限控制、跨域處理、錯誤攔截、壓縮回應等。
掌握 Middleware 的基本原理與撰寫方式，將有助於你更靈活地控制整個應用程式的行為與安全性。
重點摘要
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Middleware 是介於「請求 → View → 回應」流程中，可插入自訂邏輯的中介處理元件。
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每個 Middleware 類別皆需實作特定的方法，如
__call__()或process_request()、process_response()。 -
Middleware 可用於：日誌、認證、CORS、壓縮、IP 限制、防止 CSRF 等。
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所有 Middleware 的執行順序依
settings.py的MIDDLEWARE設定順序為準。 -
Middleware 執行順序為：
- 請求階段（request）：從上往下
- 回應階段（response）：從下往上
Middleware 執行流程簡述
以下是 Django 處理請求的標準流程：
Request
↓
Middleware（request）→ View 處理 → Middleware（response）
↓
Response
舉例來說，假設你有三個 Middleware：
MIDDLEWARE = [
'myproject.middleware.FirstMiddleware',
'myproject.middleware.SecondMiddleware',
'myproject.middleware.ThirdMiddleware',
]
執行順序會是：
- 請求階段：First → Second → Third → View
- 回應階段：Third → Second → First → Client
Middleware 的基本結構與方法
從 Django 1.10 起，Middleware 使用「新式 Middleware」架構，基於 __call__() 方法設計。基本範例如下：
# middleware.py
class SimpleMiddleware:
def __init__(self, get_response):
self.get_response = get_response
# 這裡是初始化，只在伺服器啟動時執行一次
def __call__(self, request):
# 處理請求邏輯（View 前）
print("Before view")
response = self.get_response(request)
# 處理回應邏輯（View 後）
print("After view")
return response
實際範例一：請求時間計算 Middleware
此範例會計算 View 執行所花費的時間，並加入到 HTTP 回應標頭中。
# middleware.py
import time
class TimerMiddleware:
def __init__(self, get_response):
self.get_response = get_response
def __call__(self, request):
start_time = time.time()
response = self.get_response(request)
duration = time.time() - start_time
response["X-Process-Time"] = f"{duration:.4f}s"
return response
在 settings.py 中啟用：
MIDDLEWARE = [
# 其他內建 middleware...
'myapp.middleware.TimerMiddleware',
]
當你訪問任意頁面時，HTTP 回應標頭中會出現類似：
X-Process-Time: 0.0321s
實際範例二：只允許特定 IP 的 Middleware
你可以建立一個 Middleware，用來限制只有某些 IP 位址可以訪問網站。
# middleware.py
from django.http import HttpResponseForbidden
class IPWhitelistMiddleware:
ALLOWED_IPS = ["127.0.0.1", "192.168.1.100"]
def __init__(self, get_response):
self.get_response = get_response
def __call__(self, request):
ip = request.META.get("REMOTE_ADDR")
if ip not in self.ALLOWED_IPS:
return HttpResponseForbidden("Access denied.")
return self.get_response(request)
這可以用來防止內部 API 被外部訪問。
常見用途與建議實作
| 用途 | 建議工具或方式 |
|---|---|
| 請求/回應紀錄 | 實作 logging Middleware |
| 使用者權限控管 | 自訂 Middleware 或使用 Django Authentication |
| 防止過多請求 | 與 Redis 結合實作 Rate Limiting Middleware |
| 跨域（CORS）處理 | 使用 django-cors-headers 套件 |
| 錯誤攔截與通知 | 捕捉例外並結合外部通知工具（如 Sentry） |
注意事項與開發建議
- Middleware 應保持單一職責：一個 Middleware 做一件事，方便測試與維護。
- 避免過度耦合 View 或 Model：Middleware 應專注於請求與回應處理，不應過度介入業務邏輯。
- 注意 Middleware 順序：Django 會依照
MIDDLEWARE陣列順序執行，不當排序可能導致無效或錯誤。 - 善用內建 Middleware：如
SecurityMiddleware,CommonMiddleware,AuthenticationMiddleware，無須重造輪子。 - 除錯技巧：可在 Middleware 中使用
print()、logging或加入 HTTP 標頭協助觀察執行情況。
總結
Middleware 是 Django 框架中攔截與處理請求／回應流程的核心機制之一。學會撰寫與使用 Middleware，能讓你更有效地實現各種橫向功能（如安全、效能、紀錄等），並保持應用架構的乾淨與可維護性。
透過本教學筆記，你應該已理解：
- Middleware 的基本概念與執行流程
- 如何撰寫一個簡單的 Middleware 類別
- 幾種常見的 Middleware 實用場景與範例
進一步建議可以閱讀 Django 官方文件中的 Middleware 章節，並觀察第三方套件的 Middleware 是如何實作的，將更有助於理解其威力與應用彈性。