中间件与责任链

责任链的本意：多个处理器依次尝试，直到有人处理或链条走完。Web 框架的中间件是责任链的变体：每个环节都处理，请求穿过整条链。FastAPI/Starlette 的中间件基于 ASGI 洋葱模型。

责任链模式

class Handler:
    def __init__(self, next_handler=None):
        self._next = next_handler

    def handle(self, request):
        result = self._process(request)     # 本环节处理
        if result is None and self._next:   # 处理不了就传递
            return self._next.handle(request)
        return result

两种形态：

• 传递型：处理不了才传给下一个（日志级别、审批流）
• 全链型：每环都处理并传给下一个（Web 中间件）

ASGI 洋葱模型

• 请求从外到内穿过所有中间件到达应用，响应从内到外穿回
• 每层可决定：放行（调 call_next）、拦截（直接返回，不进内层）、增强（响应回来再加工）

FastAPI 中间件

from starlette.middleware.base import BaseHTTPMiddleware

@app.middleware("http")async def timing_middleware(request, call_next):
    start = time.perf_counter()
    response = await call_next(request)      # 进入下一层
    response.headers["X-Time"] = str(time.perf_counter() - start)
    return response

要点：

• call_next 是“进入内层”的开关，不调它请求就被拦截
• 注册顺序决定执行顺序（先注册的在外层）
• 纯 ASGI 中间件（类实现 __call__）性能更好，BaseHTTPMiddleware 有额外开销；生产级中间件（如 GZip）用纯 ASGI 形态

常用中间件场景：请求日志、鉴权、CORS、限流、响应压缩、统一错误处理。

与 Java 的对比

FastAPI 的“依赖”也承担部分中间件职责（鉴权、会话），选择标准：横切所有请求用中间件，单接口逻辑用依赖。

面试追问

1. 洋葱模型是什么？ 请求逐层进入、响应逐层返回。每层进出都有机会处理
2. call_next 不调会怎样？ 请求被拦截在本层，不进应用。返回自定义响应（鉴权失败、限流）
3. 中间件和依赖怎么分工？ 全局横切（日志、CORS）用中间件；接口级逻辑（鉴权、会话）用依赖。中间件先于依赖执行
4. 注册顺序影响什么？ 执行顺序。先注册的在外层，先处理请求、后处理响应
5. BaseHTTPMiddleware 和纯 ASGI 的区别？ 前者有额外开销，后者性能好。生产中间件用纯 ASGI 形态