Cos'è il middleware? Quali sono i suoi usi?

Potresti aver sentito persone usare il termine middleware in contesti diversi e ti sei chiesto di cosa stessero parlando. Scopri l'ampia e ricca gamma di tecnologie e processi a cui questo software può fare riferimento.

Il middleware è uno degli elementi chiave che contribuiscono a migliorare le prestazioni delle applicazioni e l'integrazione del sistema. È considerato parte integrante delle moderne strutture tecnologiche, poiché svolge un ruolo fondamentale nel facilitare lo scambio di dati e l'interazione tra diverse applicazioni.

Spiegheremo il concetto di middleware e come funge da intermediario tra applicazioni e sistemi. Daremo uno sguardo alla sua crescente importanza nel mondo della programmazione e dello sviluppo di software. Verificare Protezione delle applicazioni Django: best practice e tecniche.

Middleware significa molte cose

Middleware è un termine flessibile che le persone usano per riferirsi a cose diverse. Nel senso più ampio possibile, puoi considerarlo come un “software che funziona tra altre applicazioni”. In altre parole, qualsiasi applicazione che si basa su un codice software separato per fornire i propri input ed elaborare i propri output.

Alcuni middleware esistono come applicazioni complete che trasformano i dati da uno stato a un altro, utilizzando protocolli e formati di dati ben definiti affinché altri codici possano utilizzarli. Ma il middleware può anche essere granulare fornendo una singola funzione che si collega a una serie di altre funzioni occupate dal framework.

Come gran parte del software, il middleware si avvale del concetto di modularità: scomporre un processo complesso in parti più piccole e più gestibili.

Il middleware è il codice utilizzato dalle diverse applicazioni per comunicare tra loro. Questo software fornisce funzioni per connettere e comunicare tra le applicazioni in modo intelligente ed efficiente in modo da poter innovare più rapidamente. Il middleware funge da ponte tra diverse tecnologie, strumenti e database in modo da poterli integrare perfettamente in un unico sistema. Questo unico sistema fornisce quindi un servizio unificato ai suoi utenti. Ad esempio, un'applicazione front-end Windows invia e riceve dati da un server Linux back-end, ma gli utenti dell'applicazione non comprendono la differenza.

Un altro esempio è il Message-Oriented Middleware (MOM) che viene utilizzato per scambiare messaggi tra diverse applicazioni su una rete. Esistono anche middleware di database, middleware di gestione della connessione di rete e molti altri che forniscono funzionalità specifiche per migliorare l'integrazione del software e facilitare lo scambio di dati.

Come funziona il middleware?

Il middleware è solitamente robusto quanto lo sono i suoi protocolli e il comportamento definito pubblicamente. Protocolli di comunicazione rigorosi consentono ai programmatori di scrivere applicazioni che aderiscono agli standard per funzionare correttamente.

Un server di applicazioni Web funge da middleware per connettere l'esperienza front-end dell'utente di un sito Web con la logica e il modello di dati forniti dal back-end e dal database. Poiché non sono strettamente legati ai sistemi con cui comunicano, puoi — almeno in teoria — sostituire il tuo server delle applicazioni con un server compatibile senza dover riscrivere il codice dell'applicazione o ristrutturare il database.

I componenti middleware utilizzano spesso tecnologie come JSON, REST, XML e SOAP. Sono tutti maturi, comuni e basati su testo, il che rende molto più semplice lo scambio o la riorganizzazione dei componenti. Il suo formato basato su testo e l'ampia gamma di strumenti rendono il debug più semplice e affidabile.

Diversi tipi di middleware

Poiché il termine è così ampio, esistono molti esempi e usi diversi di middleware. Alcuni dei più comuni includono:

1. Broker di messaggi, che aggiungono struttura alle comunicazioni tra processi.
2. Server di applicazioni Web e framework Web.
3. Motori di gioco, che fornisce il comportamento predefinito che è possibile utilizzare, estendere o sostituire.
4. Piattaforme di streaming di eventi come Apache Kafka.

Utilizzo del middleware nello sviluppo del software

Uno degli usi più tangibili del middleware è tramite framework web. La maggior parte dei framework fornisce un ambiente di base che è possibile personalizzare ed estendere in base alle proprie esigenze specifiche. Il modello spesso prevede il passaggio delle richieste HTTP attraverso una serie di funzioni integrate e personalizzate, in un ordine specifico, e la restituzione di una risposta HTTP alla fine.

Il framework Express.js utilizza questo modello per supportare la personalizzazione. Prendiamo questo esempio di una funzione middleware scritta in JavaScript:

app.use('/user/:id', (req, res, next) => {
  console.log('Request Type:', req.method)
  next()
})

La funzione è estremamente semplice:

1. Elabora URL specifici che iniziano con "/utente/", seguito da un identificatore.
2. Registra il tipo di metodo di richiesta che può essere GET, POST ecc.
3. Quindi chiama una funzione fornita per continuare l'elaborazione della catena di funzioni middleware.

Questa prossima chiamata finale è un passo fondamentale nel processo middleware e dimostra quanto sia versatile questo approccio. Finché ciascuna funzione middleware viene eseguita in modo indipendente, è possibile passare dall'una all'altra e riorganizzare facilmente il comportamento dell'intera catena.

Il framework PHP, Laravel, ha una configurazione del middleware quasi identica. Notare come questo spazio dei nomi definisce esplicitamente questa classe come "middleware".

namespace App\Http\Middleware;

use Closure;
use Illuminate\Http\Request;
use Symfony\Component\HttpFoundation\Response;
class EnsureTokenIsValid
{
    /**
     * Handle an incoming request.
     */
    public function handle(Request $request, Closure $next): Response
    {
        if ($request->input('token') !== 'my-secret-token') {
            return redirect('home');
        }
        return $next($request);
    }
}

Ancora una volta, il ruolo di questa particolare classe è molto ad hoc: tutto ciò che fa è controllare la richiesta per vedere se contiene un token. In questo caso, la funzione middleware può interrompere la catena, rifiutare la chiamata di funzione successiva e inviare invece un reindirizzamento. La funzione di reindirizzamento restituirà un oggetto di risposta appropriato, che la funzione middleware deve restituire come parte del contratto di firma.

Quest'ultimo esempio mostra come Django, un framework web basato su Python, gestisce il middleware. Django utilizza il termine "Plugin" per descrivere l'architettura del suo middleware, che è simile ad altri termini correlati che potresti sentire come "hook" o "callback". In sostanza, si tratta semplicemente di un altro caso di configurazione middleware che fornisce flessibilità durante un processo strutturato.

def simple_middleware(get_response):
    # One-time configuration and initialization.

def middleware(request):
        # Code to be executed for each request before
        # the view (and later middleware) are called.
        response = get_response(request)
        # Code to be executed for each request/response after
        # the view is called.
        return response
    return middleware

Puoi quindi controllare quale middleware viene eseguito e in quale ordine utilizzando una semplice matrice:

MIDDLEWARE = [
    "django.middleware.security.SecurityMiddleware",
    "django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware",
    "django.middleware.common.CommonMiddleware",
    "django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware",
    "django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware",
    "django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware",
    "django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware",
]

Django fornisce un comportamento predefinito come la classe CommonMiddleware da cui trarranno vantaggio la maggior parte delle applicazioni; Blocca l'accesso ad alcuni user agent "cattivi" e gestisce la compromissione degli URL. È molto comune che il middleware mission-critical e incentrato sulla sicurezza venga lanciato in anticipo, ma questa flessibilità ti consente di personalizzare l'ordine in base alle esigenze della tua applicazione. Verificare Suggerimenti per la sicurezza per lo sviluppo di siti Web di e-commerce: migliora la tua sicurezza con i nostri migliori suggerimenti.

Perché il middleware è utile?

Il middleware semplifica la connessione di applicazioni che non sono state progettate per comunicare. Forniscono funzioni da integrare, insieme a protocolli robusti e strutturati attraverso i quali possono comunicare.

Di conseguenza, il middleware presenta alcuni importanti vantaggi, tra cui:

1. Semplifica il processo di sviluppo delle applicazioni e riduci il time-to-market.
2. Comunicazione effettiva.
3. Transizione più rapida delle modifiche.
4. Strumenti sul posto di lavoro facilmente accessibili.

In definitiva, il middleware è una forma di modularità, un concetto utile se applicato a tutte le forme di programmazione, dal livello più alto a quello più basso. Puoi visualizzarlo ora I migliori passaggi per diventare uno sviluppatore backend di successo come freelance.