[Rust开发]actix

actix_web::middleware 在 Actix Web 框架中扮演着重要的角色，它允许开发者在处理 HTTP 请求和响应的过程中插入自定义的逻辑。中间件可以在请求到达处理函数之前或响应返回给客户端之前执行，从而实现日志记录、身份验证、数据验证、错误处理等功能。

为什么要有中间件？

代码在处理逻辑的时候，通常只处理正常的业务逻辑，而在处理过程中，可能会遇到一些特殊的情况，比如：404错误，这种错误会让客户端的请求无法进入到代码功能中，这时候就需要中间件来处理这些特殊的情况。

另外，还可以起到Java里面的过滤器功能，在Java里面，过滤器可以在请求到达处理函数之前或响应返回给客户端之前执行，从而实现对请求和响应的预处理和后处理。

在Rust开发中，特别是在使用Actix Web框架时，中间件（middleware）是一种非常有用的设计模式，它允许开发者在处理HTTP请求和响应的过程中插入自定义的逻辑。以下是使用中间件的几个主要原因：

代码模块化和可重用性：中间件可以将通用的功能（如日志记录、身份验证、数据验证等）封装起来，使得这些功能可以被多个处理函数共享和重用。这样可以减少代码重复，提高代码的可读性和可维护性。
灵活性和可扩展性：通过使用中间件，开发者可以灵活地组合和配置不同的功能，以满足应用程序的特定需求。例如，可以根据不同的路由或用户角色应用不同的中间件。
请求和响应的预处理和后处理：中间件可以在请求到达处理函数之前或响应返回给客户端之前执行，从而实现对请求和响应的预处理和后处理。例如，可以在请求到达之前记录日志、验证用户身份，或者在响应返回之前压缩数据、添加额外的头部信息等。
提高开发效率：使用中间件可以减少开发者编写重复代码的工作量，使得开发者可以更专注于业务逻辑的实现。同时，中间件的模块化设计也使得代码的测试和调试更加容易。
支持异步编程模型：Actix Web是一个基于异步IO的Web框架，中间件可以很好地适应这种编程模型，允许开发者在不阻塞主线程的情况下执行耗时的操作。
以下是一些常见的中间件及其作用：

输入参数：
impl Transform
: 这是一个实现了 Transform trait 的类型，它可以转换 ServiceRequest 到 ServiceResponseFut::Item，并且可以处理 Fut::Error 类型的错误。
执行结果如下：
如果是一些建议的逻辑，我们用wrap_fn + 闭包就可以了，但是如果是一些复杂的逻辑，就需要自己实现Transform trait了。
重新实现Transform trait 来实现自定义的中间件
S - 后续服务的类型：S 代表链中下一个服务的类型，即当前中间件将请求传递给哪个服务。
B - 响应体的类型：B 代表响应体（response）的类型，指定了从服务返回的响应内容的格式。
//中间的工厂类
pub struct Auth;
impl Transform for Auth
where
S: Service,
S::Future: 'static,
B: 'static,
{
type Response = ServiceResponse;
type Error = Error;
type InitError = ();
type Transform = AuthMiddleware;
type Future = Ready>;
```
fn new_transform(&self, service: S) -> Self::Future {
    ready(Ok(AuthMiddleware { service }))
}
```
}
核心方法说明：

poll_ready: 这个方法用于检查服务是否准备好处理请求。它返回一个Poll类型的结果，表示服务是否就绪。如果服务已经就绪，返回Poll::Ready(Ok(()))。如果服务尚未就绪，返回Poll::Pending，表示需要等待一段时间后再次检查。在middleware中，poll_ready方法通常用于确保在处理请求之前，所有依赖的资源或服务都已经准备就绪。

call: 这个方法用于处理实际的请求。它接收一个ServiceRequest类型的参数，并返回一个ServiceResponse类型的结果。在middleware中，call方法通常用于对请求进行预处理或后处理，例如添加日志记录、验证请求、修改响应等。 call方法的返回值是一个Future，表示异步处理的结果。

所以也可以自己实现poll_ready

fn poll_ready(&self, ctx: &mut core::task::Context) -> std::task::Poll> {
        if self.service.poll_ready(ctx).is_pending() {
            // 如果服务尚未准备好，返回Pending
            return std::task::Poll::Pending;
        }
        // 如果服务已准备好，返回Ready(Ok(()))
        std::task::Poll::Ready(Ok(()))
}

使用中间件

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result {
    //中间件的顺序是从下到上的，最后注册的中间件会最先执行
    HttpServer::new(move || {
        App::new()
            .wrap(middleware::Logger::default())
            .wrap(Auth::Auth)
            // 注册其他路由和处理函数
            .route("/", web::get().to(|| async { "Hello, World!" }))
            .route("/login", web::get().to(|| async { "Hello, login" }))
    })
    .bind("127.0.0.1:8080")?
    .run()
    .await
}

执行结果如下：

中间件工厂类是Transform``trait的。

F: 这是一个函数类型，它接受两个参数：ServiceRequest 和一个可变引用 &mut dyn Service
<…>。这个函数将返回一个 Fut 类型的 Future。
Fut: 这是一个 Future 类型，它的输出是 Result
。Fut::Item 是响应体的类型，Fut::Error 是错误类型。
返回值：
日志记录：记录每个请求的详细信息，如请求方法、路径、时间戳等，有助于调试和监控。
身份验证：验证用户的身份，确保只有经过授权的用户才能访问特定的资源或执行特定的操作。
数据验证：在请求到达处理函数之前，验证请求数据的格式和内容是否符合预期，防止无效或恶意数据进入系统。
错误处理：统一处理应用程序中的错误，提供友好的错误信息给客户端，同时记录错误日志以便后续分析。
性能监控：测量每个请求的处理时间，帮助开发者识别性能瓶颈并进行优化。
跨域资源共享（CORS）：处理跨域请求，允许或拒绝来自不同域的请求，确保安全的跨域数据交互。

使用中间件可以使代码更加模块化和可重用，开发者可以根据需要组合和配置不同的中间件，以满足应用程序的特定需求。在 Actix Web 中，中间件通常通过 App::wrap 方法进行注册和应用。

自定义中间件的过程：

利用闭包实现简单的中间件

例如我要定义一个预先获取请求中header里面的token，如果没有这个token则直接就返回错误。代码可以这样写：

use actix_web::dev::Service;
use actix_web::error;
use actix_web::{middleware::{self, Logger}, web, App, HttpServer};
#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result {
    HttpServer::new(move || {
        App::new()
            .wrap(middleware::Logger::default())
            .wrap_fn(|req, srv| {
                let header = req.headers().to_owned();
                let fut = srv.call(req);
                async move {
                    let res = fut.await;
                    match header.get("token"){
                        Some(token) => {
                            println!("token:{}", token.to_str().unwrap());
                        },
                        None => {
                            println!("token is None");
                            return Err(error::ErrorUnauthorized("Unauthorized"));
                        },
                    }
                    res
                }
            })
            .route("/", web::get().to(|| async { "Hello, World!" }))
    })
    .bind("127.0.0.1:8080")?
    .run()
    .await
}

这里的核心，是使用wrap_fn + 一个闭包来实现中间件。

在示例代码中，wrap_fn 被用来创建一个中间件，这个中间件检查请求头中是否包含 token。如果没有 token，它会返回一个未经授权的错误。如果有 token，它会调用下一个服务并返回其结果。

warp_fn的源码如下（看不懂也没关系，不用懂，我写这里是为了你以后能看懂时候回来查资料用的）

pub fn wrap_fn(f: F) -> impl Transform, Error = Fut::Error, InitError = ()>
where
    F: Fn(ServiceRequest, &mut dyn Service, Error = Fut::Error, Future = Fut>) -> Fut,
    Fut: Future, Fut::Error>> + 'static,

里面参数解释如下：

编写中间件的具体实现，核心是中间件的 call 方法调用：一旦中间件初始化完成，每当有新的请求到来时，中间件的 call 方法就会被调用，并接收这个普通请求作为参数。此时，中间件可以对请求进行处理
// 中间件的具体实现，里面需要接受工厂类里面过来的service
pub struct AuthMiddleware {
service: S,
}
//具体实现
//核心是两个方法：
// call 具体实现
// poll_ready
impl Service for AuthMiddleware
where
S: Service,
S::Future: 'static,
B: 'static,
{
type Response = ServiceResponse;
type Error = Error;
type Future = LocalBoxFuture<'static, result="">>;
```
// 实现 poll_ready 方法，用于检查服务是否准备好处理请求 
//这里用的是forward_ready!宏
forward_ready!(service);
// 实现 call 方法，用于处理实际的请求
fn call(&self, req: ServiceRequest) -> Self::Future {
    // 进行鉴权操作，判断是否有权限
    if has_permission(&req) {
        // 有权限，继续执行后续中间件
        let fut = self.service.call(req);
        Box::pin(async move {
            let res = fut.await?;
            Ok(res)
        })
    } else {
        // 没有权限，立即返回响应
        Box::pin(async move {
            // 鉴权失败，返回未授权的响应，停止后续中间件的调用
            Err(error::ErrorUnauthorized("Unauthorized"))
        })
    }
}
```
}
fn has_permission(req: &ServiceRequest) -> bool {
// 实现你的鉴权逻辑，根据需求判断是否有权限
// 返回 true 表示有权限，返回 false 表示没有权限
// unimplemented!()
let value = HeaderValue::from_str(“”).unwrap();
match req.path().to_ascii_lowercase().as_str(){
“/login” => true,
_ => {
let token = req.headers().get(“token”).unwrap_or(&value);
if token.len() <=0{
false
}else{
println!(“验证一下token，看看是否合法”);
true
}
}
}
}