¿Qué es el middleware? ¿Cuáles son sus usos?

Es posible que haya escuchado a personas usar el término middleware en diferentes contextos y se haya preguntado de qué estaban hablando. Descubra la amplia y rica gama de tecnologías y procesos a los que este software puede hacer referencia.

El middleware es uno de los elementos clave que contribuyen a mejorar el rendimiento de las aplicaciones y la integración del sistema. Se considera una parte integral de las estructuras tecnológicas modernas, ya que desempeña un papel vital a la hora de facilitar el intercambio de datos y la interacción entre diferentes aplicaciones.

Explicaremos el concepto de middleware y cómo actúa como intermediario entre aplicaciones y sistemas. Echaremos un vistazo a su creciente importancia en el mundo de la programación y el desarrollo de software. Verificar Protección de aplicaciones Django: mejores prácticas y técnicas.

Middleware significa muchas cosas

Middleware es un término flexible que la gente usa para referirse a diferentes cosas. En el sentido más amplio posible, se puede considerar como “software que se ejecuta entre otras aplicaciones”. En otras palabras, cualquier aplicación que dependa de un código de software independiente para proporcionar sus entradas y procesar sus salidas.

Algunos middleware existen como aplicaciones completas que transforman datos de un estado a otro, utilizando protocolos y formatos de datos bien definidos para que otros códigos los utilicen. Pero el middleware también puede ser granular al proporcionar una única función que se vincula a una serie de otras funciones ocupadas por el marco.

Como gran parte del software, el middleware utiliza el concepto de modularidad: dividir un proceso complejo en partes más pequeñas y manejables.

El middleware es el código que utilizan diferentes aplicaciones para comunicarse entre sí. Este software proporciona funciones para conectarse y comunicarse entre aplicaciones de una manera inteligente y eficiente para que pueda innovar más rápido. El middleware actúa como un puente entre diferentes tecnologías, herramientas y bases de datos para que pueda integrarlas sin problemas en un único sistema. Este sistema único proporciona entonces un servicio unificado a sus usuarios. Por ejemplo, una aplicación de front-end de Windows envía y recibe datos de un servidor de back-end de Linux, pero los usuarios de la aplicación no comprenden la diferencia.

Otro ejemplo es el middleware orientado a mensajes (MOM), que se utiliza para intercambiar mensajes entre diferentes aplicaciones a través de una red. También existen middleware de bases de datos, middleware de gestión de conexiones de red y muchos otros que proporcionan funcionalidades específicas para mejorar la integración del software y facilitar el intercambio de datos.

¿Cómo funciona el middleware?

El middleware suele ser tan sólido como sus protocolos y su comportamiento definido públicamente. Los protocolos de comunicación estrictos permiten a los programadores escribir aplicaciones que cumplan con los estándares para funcionar correctamente.

Un servidor de aplicaciones web actúa como middleware para conectar la experiencia de usuario de un sitio web con la lógica y el modelo de datos proporcionados por el back-end y la base de datos. Debido a que no están estrechamente vinculados a los sistemas con los que se comunican, usted puede — al menos en teoría — reemplazar su servidor de aplicaciones con un servidor compatible sin tener que reescribir el código de su aplicación o reestructurar su base de datos.

Los componentes de middleware suelen utilizar tecnologías como JSON, REST, XML y SOAP. Todos ellos son maduros, comunes y están basados ​​en texto, lo que hace que sea mucho más fácil intercambiar o reorganizar componentes. Su formato basado en texto y su amplia gama de herramientas hacen que la depuración sea más fácil y confiable.

Diferentes tipos de middleware

Debido a que el término es tan amplio, existen muchos ejemplos y usos diferentes de middleware. Algunos de los más comunes incluyen:

1. Corredores de mensajes, que añaden estructura a las comunicaciones entre procesos.
2. Servidor de aplicaciones web y frameworks web.
3. Motores de juego, que proporciona el comportamiento predeterminado que puede utilizar, ampliar o reemplazar.
4. Plataformas de transmisión de eventos como Apache Kafka.

Uso de middleware en el desarrollo de software

Uno de los usos más tangibles del middleware es a través de marcos web. La mayoría de los marcos proporcionan un entorno básico que puede personalizar y ampliar según sus requisitos específicos. El modelo a menudo implica pasar solicitudes HTTP a través de una serie de funciones integradas y personalizadas, en un orden específico, y devolver una respuesta HTTP al final.

El marco Express.js utiliza este modelo para admitir la personalización. Tome este ejemplo de una función de middleware escrita en JavaScript:

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

La función es extremadamente simple:

1. Procesa URL específicas que comienzan con "/usuario/", seguidas de un identificador.
2. Registra el tipo de método de solicitud que puede ser GET, POST, etc.
3. Luego llama a una función proporcionada para continuar procesando la cadena de funciones de middleware.

Esta última convocatoria es un paso vital en el proceso de middleware y demuestra cuán versátil es este enfoque. Siempre que cada función de middleware se ejecute de forma independiente, puede alternar entre ellas y reorganizar fácilmente el comportamiento de toda la cadena.

El marco PHP, Laravel, tiene una configuración de middleware casi idéntica. Observe cómo este espacio de nombres define explícitamente esta clase como "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);
    }
}

Nuevamente, el rol de esta clase en particular es muy ad hoc: todo lo que hace es verificar la solicitud para ver si contiene un token. En este caso, la función de middleware puede romper la cadena, rechazar la siguiente llamada a la función y, en su lugar, enviar una redirección. La función de redirección devolverá un objeto de respuesta apropiado, que la función de middleware debe devolver como parte de su contrato de firma.

Este último ejemplo muestra cómo Django, un marco web basado en Python, maneja el middleware. Django utiliza el término "Plugin" para describir la arquitectura de su middleware, que es similar a otros términos relacionados que puede escuchar, como "gancho" o "devolución de llamada". En esencia, es sólo otro caso de configuración de middleware que proporciona flexibilidad a lo largo de un proceso estructurado.

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

Luego puedes controlar qué middleware se ejecuta y en qué orden usando una matriz simple:

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 proporciona un comportamiento predeterminado, como la clase CommonMiddleware, de la que se beneficiarán la mayoría de las aplicaciones; Bloquea el acceso a algunos agentes de usuario "malos" y maneja el compromiso de URL. Es muy común que el middleware centrado en la seguridad y de misión crítica se lance temprano, pero esta flexibilidad le permite personalizar el orden según las necesidades de su aplicación. Verificar Consejos de seguridad para desarrollar sitios web de comercio electrónico: mejore su seguridad con nuestros mejores consejos.

¿Por qué es útil el middleware?

El middleware facilita la conexión de aplicaciones que no fueron diseñadas para comunicarse. Proporcionan funciones para integrarse, junto con protocolos robustos y estructurados a través de los cuales pueden comunicarse.

Como resultado, el middleware tiene algunos beneficios importantes, que incluyen:

1. Simplifique el proceso de desarrollo de aplicaciones y reduzca el tiempo de comercialización.
2. Comunicación efectiva.
3. Transición más rápida de cambios.
4. Herramientas de trabajo de fácil acceso.

En última instancia, el middleware es una forma de modularidad, un concepto útil cuando se aplica a todas las formas de programación, desde el nivel más alto hasta el más bajo. Puedes ver ahora Los mejores pasos para convertirse en un desarrollador backend exitoso como trabajador independiente.