fastapi middleware中间件

一、介绍

FastAPI中的中间件（Middleware）是一个非常重要的概念，它允许开发者在请求被处理之前和响应被发送之前执行自定义逻辑。中间件在Web应用程序中扮演着桥梁的角色，连接着客户端的请求和服务器端的响应处理过程。以下是FastAPI中间件概念的详细解释：

1. 中间件的定义

在FastAPI中，中间件是一个函数，它在每个请求被特定的路径操作处理之前，以及在每个响应返回给客户端之前执行。中间件可以执行诸如日志记录、身份验证、请求/响应修改等跨路径操作的通用逻辑。

2. 中间件的作用

• 请求处理前：中间件可以在请求到达处理函数之前执行一些逻辑，如记录请求信息、进行身份验证、修改请求数据等。
• 响应处理前：在处理函数生成响应后，但在响应返回给客户端之前，中间件可以执行一些逻辑，如修改响应头、记录响应信息等。

二、示例

中间件可以通过装饰器@app.middleware("http")来定义，或者通过app.add_middleware()方法直接添加到应用程序中

1、官方demo

import time
from fastapi import FastAPI, Request

app = FastAPI()

@app.middleware("http")
async def add_process_time_header(request: Request, call_next):
    start_time = time.time()
    response = await call_next(request)
    process_time = time.time() - start_time
    response.headers["X-Process-Time"] = str(process_time)
    return response

2、自定义中间件

创建 app/middleware/headers.py。中间件的实现是通过继承BaseHTTPMiddleware类并定义dispatch方法来实现的。dispatch方法是中间件的核心，因为它定义了中间件如何处理进入的请求（Request）和如何接收或修改响应（Response）。

import time
from fastapi import Request
from starlette.middleware.base import BaseHTTPMiddleware
from starlette.responses import Response


class UseTimeMiddleware(BaseHTTPMiddleware):
    """ 计算耗时中间件"""

    def __init__(self, app):
        super().__init__(app)

    # 重写BaseHTTPMiddleware类中的dispatch方法        
    async def dispatch(self, request: Request, call_next) -> Response:
        """ 请求耗时 """
        start_time = time.time()
        # 调用下一个中间件或路由处理函数
        response = await call_next(request)
        process_time = time.time() - start_time
        response.headers["X-Process-Time"] = str(process_time)
        return response

app/middleware/__init__.py，封装中间件注册函数

from fastapi import FastAPI
from .headers import UseTimeMiddleware

def registerMiddlewareHandle(app: FastAPI):
    # 添加耗时请求中间件
    app.add_middleware(UseTimeMiddleware)

初始化fastapi

from app import errors, middleware
...

# 实例化
app = FastAPI()

# # 注册中间件
middleware.registerMiddlewareHandle(app)

三、常用中间件

1、跨域中间件

from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware

# 注册
 server.add_middleware(
        CORSMiddleware,
        allow_origins=["*"],  # 允许的来源，可以是字符串、字符串列表，或通配符 "*"
        allow_credentials=True,  # 是否允许携带凭证（例如，使用 HTTP 认证、Cookie 等）
        allow_methods=["*"],  # 允许的 HTTP 方法，可以是字符串、字符串列表，或通配符 "*"
        allow_headers=["*"],  # 允许的 HTTP 头信息，可以是字符串、字符串列表，或通配符 "*"
        expose_headers=["*"],  # 允许前端访问的额外响应头，可以是字符串、字符串列表
        max_age=600,  # 请求的缓存时间，以秒为单位
    )

2、Gzip压缩中间件

from fastapi.middleware.gzip import GZipMiddleware

# 注册
server.add_middleware(
    GZipMiddleware,
    minimum_size=500,   # 启用 Gzip 压缩的最小响应体大小，单位为字节
    compresslevel=6   # Gzip 压缩级别，范围为 0 到 9，级别越高，压缩率越高，但耗费的 CPU 越多
)