Wat is middleware?

Snelle links

⭐ Middleware betekent veel dingen

⭐ Hoe werkt middleware?

⭐ Verschillende soorten middleware

⭐ Middleware gebruiken bij softwareontwikkeling

⭐ Waarom is middleware nuttig?

Belangrijkste opmerkingen

Middleware dient als een facilitator bij het verbinden van verschillende applicaties door goed gestructureerde communicatieprotocollen te bieden die de efficiëntie bij de ontwikkeling verhogen en tegelijkertijd naadloze interconnectiviteit bevorderen.

Middleware vergemakkelijkt een snelle implementatie van aanpassingen en biedt tevens gebruiksvriendelijke hulpmiddelen in de werkomgeving.

Middleware dient als een voorbeeld van modularisatie die voordelen biedt op verschillende programmeerniveaus, van high-level tot low-level toepassingen.

In verschillende contexten kan men de term “middleware” tegenkomen en nieuwsgierig worden naar de specifieke technologie of het proces waarnaar wordt verwezen. De term omvat een breed scala aan tools en procedures die kunnen worden gebruikt om de communicatie tussen verschillende softwaresystemen te vergemakkelijken.

Middleware betekent veel dingen

Hoewel middleware, afhankelijk van de context, verschillende definities kent, kan het in zijn meest algemene interpretatie worden opgevat als “softwaretoepassingen die tussentijds werken binnen andere softwaresystemen”. Deze karakterisering suggereert dat middleware functioneert door te vertrouwen op externe programmeercodes voor het leveren van inputs en het verwerken van outputs.

Bepaalde soorten middleware zijn uitgebreide toepassingen die in staat zijn om informatie in verschillende staten om te zetten door gebruik te maken van gevestigde communicatiestandaarden en gegevensarchitecturen, die een naadloze integratie met andere softwarecomponenten vergemakkelijken. Aan de andere kant is sommige middleware vrij minimalistisch van aard, in de vorm van individuele functies of modules die direct aansluiten op de workflowprocessen die door een bepaald framework worden uitgevoerd.

Middleware profiteert van het principe van modulariteit, waarbij ingewikkelde processen worden opgedeeld in eenvoudigere componenten voor een beter beheer.

Hoe werkt middleware?

Middleware verkrijgt kracht door zich te houden aan gevestigde protocollen en goed gedefinieerde publieke interacties. Strenge richtlijnen voor communicatie stellen ontwikkelaars in staat om software te produceren die voldoet aan de industrienormen, waardoor optimale prestaties worden gegarandeerd.

Een webapplicatieserver fungeert als tussenpersoon tussen de gebruikersinterface van een website en de achterliggende logica en gegevensstructuur van een applicatie en de bijbehorende database. Omdat hij is losgekoppeld van de systemen die ermee interageren, is het theoretisch gezien mogelijk om een applicatieserver te vervangen door een vergelijkbaar alternatief zonder dat er wijzigingen aan de onderliggende codebase of een herconfiguratie van het databaseschema nodig zijn.

Middleware componenten maken vaak gebruik van technologieën zoals JSON, REST, XML en SOAP. Deze zijn ingeburgerd, worden veel gebruikt en zijn gebaseerd op tekst, wat naadloze vervanging of wijziging van individuele componenten vergemakkelijkt. Bovendien zorgen hun op tekst gebaseerde structuur en uitgebreide reeks ontwikkeltools voor een eenvoudige en betrouwbare foutdetectie en -oplossing.

Verschillende soorten middleware

Vanwege zijn uitgebreide karakter omvat middleware een breed scala aan instanties en toepassingen. Enkele illustratieve voorbeelden van deze diversiteit zijn:

Inter-proces communicatie kan gestructureerd worden via message brokers.

⭐Web app server en webframeworks.

Game engines worden geleverd met een basis van standaardfunctionaliteit waarop kan worden voortgebouwd, die kan worden aangepast of die helemaal kan worden weggegooid. Met deze basiselementen kunnen spelwerelden worden gecreëerd en ontwikkeld zonder dat alles vanaf nul hoeft te worden opgebouwd. Door gebruik te maken van deze vooraf vastgestelde mechanica, hebben ontwikkelaars meer tijd en middelen om zich te richten op het creëren van unieke ervaringen in hun games in plaats van zich te richten op basisfuncties zoals het renderen van graphics of het beheren van gebruikersinvoer.

⭐Eventstreamingplatforms zoals Apache Kafka.

Middleware gebruiken in softwareontwikkeling

Middleware speelt een pragmatische rol in webontwikkeling door een basis te bieden waarop webframeworks kunnen bouwen. Meestal leveren deze frameworks een vooraf geconfigureerde omgeving die kan worden aangepast aan specifieke behoeften. In essentie komt dit neer op het verwerken van inkomende HTTP-verzoeken door middel van een vooraf bepaalde opeenvolging van zowel gestandaardiseerde als door de gebruiker gedefinieerde functies, culminerend in het genereren van een passend HTTP-antwoord.

Het Express.js framework maakt gebruik van dit concept om gepersonaliseerde configuraties mogelijk te maken. Beschouw het voorbeeld van een intermediaire functie gescript in JavaScript:

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

De functie is uiterst eenvoudig:

De toepassing is ontworpen om URL-paden te verwerken die een bepaald patroon volgen, beginnend met " /user/" en daarna een identifier.

Het systeem legt informatie vast over de aard van de gebruikte aanvraagmethode, inclusief opties zoals GET of POST.

De toepassing gaat door met het aanroepen van de aangewezen functie na voltooiing van de huidige reeks middleware-bewerkingen, om door te gaan met de reeks intermediaire functionaliteiten.

De afsluitende aanroep van next() binnen de reeks intermediaire operaties dient als een essentieel element in het totale proces, wat de aanpasbaarheid van deze methodologie benadrukt. Zolang individuele middleware-componenten autonoom werken, is het mogelijk om hun volgorde gemakkelijk te vervangen of te herschikken, wat een aanzienlijke flexibiliteit biedt in het vormgeven van het gedrag van de hele keten.

Laravel is een populair PHP-raamwerk voor webontwikkeling dat uitgebreid gebruikmaakt van middleware voor het afhandelen van HTTP-verzoeken en -reacties. Een van de belangrijkste kenmerken is het flexibele middleware-systeem, waarmee ontwikkelaars aangepast gedrag kunnen definiëren op basis van specifieke vereisten. In feite lijkt de naamgevingsconventie die wordt gebruikt in Laravel’s middleware setup sterk op die van andere klassen binnen het framework, met namespaces die expliciet hun doel als “middleware” aangeven. Deze ontwerpkeuze bevordert consistentie en gebruiksgemak onder ontwikkelaars die met Laravel werken, en stroomlijnt uiteindelijk het proces van het implementeren van complexe applicatielogica via zijn robuuste middleware-architectuur.

 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);
    }
} 

Het doel van deze precieze module is opmerkelijk gespecialiseerd; het onderzoekt in wezen het verzoek om ervoor te zorgen dat het een vooraf bepaald token bevat. Bijgevolg heeft de intermediaire functie de mogelijkheid om verdere verwerking te staken door de volgende bewerking te omzeilen en in plaats daarvan een omleiding te initiëren. Dit proces omvat het genereren van een gepast antwoordobject, dat moet worden teruggestuurd door de middlewarecomponent als vervulling van zijn verplichtingen die zijn vastgelegd in de contractuele overeenkomst.

Django, een veelgebruikt Python-aangedreven webontwikkelingsplatform, illustreert zijn omgang met middleware door dergelijke componenten “plugins” te noemen. Vergelijkbare terminologie omvat “hooks” en “callbacks,” die allemaal bijdragen aan de algemene aanpasbaarheid die inherent is aan de middleware-structuur van Django. In wezen biedt deze configuratie een extra voorbeeld van veelzijdigheid binnen een systematisch georganiseerde workflow.

 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 

U hebt de mogelijkheid om de uitvoeringsvolgorde van uw gekozen middlewares te manipuleren door gebruik te maken van een array-configuratie. Dit maakt eenvoudig beheer en selectie mogelijk van gewenste middlewares die in een specifieke volgorde worden uitgevoerd.

 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 biedt een voorgedefinieerde implementatie via de CommonMiddleware klasse die voordelig is voor veel toepassingen. Dit framework voorkomt ongeautoriseerde toegang door problematische user agents uit te filteren terwijl het ook URL-standaardisatie afhandelt. De plaatsing van kritieke, beveiligingsgeoriënteerde middleware kan variëren op basis van individuele vereisten, waardoor ordening op maat mogelijk is binnen de verwerkingspijplijn.

Waarom is middleware nuttig?

Middleware vergemakkelijkt de interoperabiliteit tussen softwaresystemen die oorspronkelijk niet bedoeld waren voor integratie, door een middel te bieden voor integratie en onderlinge communicatie via goed gestructureerde en robuuste protocollen.

De voordelen van het gebruik van middleware zijn legio en omvatten:

Het ontwikkelingsproces van applicaties is gestroomlijnd, waardoor producten sneller op de markt kunnen worden gebracht.

⭐Efficiënte connectiviteit.

⭐Snellere overgang van veranderingen.

⭐Gemakkelijk toegankelijke werkplektools.

Middleware is de belichaming van modulariteit, een principe dat waarde heeft op verschillende niveaus van programmeerparadigma’s, van architectuur op macroniveau tot implementatiedetails op microniveau.