java中Filter及FilterChain的相关概念及用法

摘要

​Filter从字面意思理解为过滤器,过滤等意思,想到过滤,顾名思义,就是要对通过的东西做相关检查,通过用户自定义的规则去筛选事物,比如,在你登机的时候,要对每个乘客进行安检,这个安检就相当于一个过滤

    Filter从字面意思理解为过滤器,过滤等意思,想到过滤,顾名思义,就是要对通过的东西做相关检查,通过用户自定义的规则去筛选事物,比如,在你登机的时候,要对每个乘客进行安检,这个安检就相当于一个过滤器,规定不允许你携带易燃易爆等物品这相当于过滤器定义的规则,也可以是过滤器的内容,上面只是通过生活中的细节来描述Filter的,下面就看在java中专业的定义。

一、Filter的介绍及使用

什么是过滤器?

Servlet相似,过滤器是一些web应用程序组件,可以绑定到一个web应用程序中。但是与其他web应用程序组件不同的是,过滤器是""在容器的处理过程中的。这就意味着它们会在servlet处理器之前访问一个进入的请求,并且在外发响应信息返回到客户前访问这些响应信息。这种访问使得过滤器可以检查并修改请求和响应的内容。

过滤器适用于那些地方?

l  为一个web应用程序的新功能建立模型(可被添加到web应用程序中或者从web应用程序中删除而不需要重写基层应用程序代码)

l  向过去的代码添加新功能。

过滤器放在容器结构的什么位置?

过滤器放在web资源之前,可以在请求抵达它所应用的web资源(可以是一个Servlet、一个Jsp页面,甚至是一个HTML页面)之前截获进入的请求,并且在它返回到客户之前截获输出请求。Filter:用来拦截请求,处于客户端与被请求资源之间,目的是重用代码。Filter链,在web.xml中哪个先配置,哪个就先调用。在filter中也可以配置一些初始化参数。

Java中的Filter 并不是一个标准的Servlet ,它不能处理用户请求,也不能对客户端生成响应。 主要用于对HttpServletRequest 进行预处理,也可以对HttpServletResponse 进行后处理,是个典型的处理链。 

Filter 有如下几个用处:

l  HttpServletRequest 到达Servlet 之前,拦截客户的HttpServletRequest  

l  根据需要检查HttpServletRequest ,也可以修改HttpServletRequest 头和数据。 

l  HttpServletResponse 到达客户端之前,拦截HttpServletResponse  

l  根据需要检查HttpServletResponse ,可以修改HttpServletResponse 头和数据。

Filter 有如下几个种类:

l  用户授权的Filter: Filter 负责检查用户请求,根据请求过滤用户非法请求。 

l  日志Filter: 详细记录某些特殊的用户请求。 

l  负责解码的Filter: 包括对非标准编码的请求解码。 

l  能改变XML 内容的XSLTFilter 等。 

一个Filter 可负责拦截多个请求或响应:一个请求或响应也可被多个请求拦截。 

创建一个Filter 只需两个步骤
(1)
创建Filter 处理类

(2)web.xml 文件中配置Filter  
创建Filter 必须实现javax.servlet.Filter 接口,在该接口中定义了三个方法。 
• void init(FilterConfig config): 
用于完成Filter 的初始化。 
• void destroy(): 
用于Filter 销毁前,完成某些资源的回收。 
• void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,FilterChain chain): 
实现过滤功能,该方法就是对每个请求及响应增加的额外处理。 

过滤器Filter也具有生命周期:init()->doFilter()->destroy(),由部署文件中的filter元素驱动。在servlet2.4中,过滤器同样可以用于请求分派器,但须在web.xml中声明,<dispatcher>INCLUDEFORWARDREQUESTERROR</dispatcher>该元素位于filter-mapping中。 

Filter常用的场景:

例一、  日志的记录,当有请求到达时,在该过滤器中进行日志的记录。处理完成后,进入后续的Filter或者处理。

步骤1:编写Filter

package test.filter;

 

import javax.servlet.Filter;

import javax.servlet.FilterChain;

import javax.servlet.FilterConfig;

import javax.servlet.ServletContext;

import javax.servlet.ServletRequest;

import javax.servlet.ServletResponse;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

 

public class LogFilter implements Filter { 

    private FilterConfig config

    // 实现初始化方法 

    public void init(FilterConfig config) { 

        this.config = config; 

    } 

    // 实现销毁方法 

    public void destroy() { 

        this.config = null

    } 

    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, 

            FilterChain chain) { 

        // 获取ServletContext 对象,用于记录日志 

        ServletContext context = this.config.getServletContext(); 

        long before = System.currentTimeMillis(); 

        System.out.println("开始过滤... "); 

        // 将请求转换成HttpServletRequest 请求 

        HttpServletRequest hrequest = (HttpServletRequest) request; 

        // 记录日志 

        context.log("Filter已经截获到用户的请求的地址: " + hrequest.getServletPath()); 

        try { 

            // Filter 只是链式处理,请求依然转发到目的地址。 

            chain.doFilter(request, response); 

        } catch (Exception e) { 

            e.printStackTrace(); 

        } 

        long after = System.currentTimeMillis(); 

        // 记录日志 

        context.log("过滤结束"); 

        // 再次记录日志 

        context.log(请求被定位到" + ((HttpServletRequest) request).getRequestURI() 

                + "所花的时间为: " + (after - before)); 

    } 

在上面的请求Filter中,仅在日志中记录请求的URL,对所有的请求都执行chain.doFilter(requestreponse)方法,当Filter 对请求过滤后,依然将请求发送到目的地址。

步骤2:在web.xml中配置Filter

<!-- 定义Filter --> 

<filter> 

    <!-- Filter 的名字 --> 

    <filter-name>log</filter-name> 

    <!-- Filter 的实现类 --> 

    <filter-class> test.filter.LogFilter</filter-class> 

</filter> 

<!-- 定义Filter 拦截地址 --> 

<filter-mapping> 

    <!-- Filter 的名字 --> 

    <filter-name>log</filter-name> 

    <!-- Filter 负责拦截的URL --> 

    <url-pattern>/filter/*</url-pattern>

</filter-mapping> 

通过上述步骤的操作,此时就可以通过URI进行访问。具体访问后会在log文件中的localhost文件中产生具体的访问日志。如下所示:

2010-12-28 21:12:50 org.apache.catalina.core.ApplicationContext log

信息:  请求被定位到/examples/jsp/jsp2/el/basic-arithmetic.jsp所花的时间为: 0

2010-12-28 21:14:55 org.apache.catalina.core.ApplicationContext log

信息: Filter已经截获到用户的请求的地址: /jsp/jsp2/el/basic-comparisons.jsp

2010-12-28 21:14:56 org.apache.catalina.core.ApplicationContext log

信息过滤结束

例二、      进行编码的修正,当有新的请求时,需要将用户传送过来的字符进行重新编码,以使其可以满足服务器的编码格式。

1、   编写EncodingFilter

package test.filter;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Filter;

import javax.servlet.FilterChain;

import javax.servlet.FilterConfig;

import javax.servlet.ServletContext;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.ServletRequest;

import javax.servlet.ServletResponse;

 

public class EncodingFilter implements Filter {   

    private FilterConfig filterConfig = null;

    private String encoding = null;   

    //实现销毁方法

    public void destroy() {   

         encoding = null;   

     }   

    //进行具体的过滤

    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,   

             FilterChain chain) throws IOException, ServletException {

        // 获取ServletContext 对象,用于记录日志 

         ServletContext context = this.filterConfig.getServletContext(); 

         context.log("开始设置编码格式");

         String encoding = getEncoding();   

         if (encoding == null){   

             encoding = "gb2312";   

         }

         // 在请求里设置上指定的编码

         request.setCharacterEncoding(encoding);

         chain.doFilter(request, response);  

         context.log("成功设置了编码格式");

     }   

    //初始化配置

    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

        this.filterConfig = filterConfig;

        this.encoding = filterConfig.getInitParameter("encoding");   

     }   

   

    private String getEncoding() {   

        return this.encoding;   

     }   

步骤2:在web.xml中配置Filter

<!-- 定义Filter --> 

<filter> 

    <!-- Filter 的名字 --> 

    <filter-name>encoding</filter-name> 

    <!-- Filter 的实现类 --> 

<filter-class> test.filter.EncodingFilter</filter-class>

<init-param>   

<param-name>encoding</param-name>   

<param-value>gb2312</param-value>   

</init-param>   

</filter> 

<!-- 定义Filter 拦截地址 --> 

<filter-mapping> 

    <!-- Filter 的名字 --> 

    <filter-name> encoding </filter-name> 

    <!-- Filter 负责拦截的URL --> 

    <url-pattern>/encode/*</url-pattern> 

</filter-mapping> 

通过上述步骤的操作,此时就可以通过URI进行访问。

例三、用户权限的认证,当用户发送请求时,可以对用户的身份信息进行验证,如果能够通过验证则接下来再进行其它操作,否则直接不进入下一步的处理。

1、   编写身份认证SecurityFilter

package test.filter;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Filter;

import javax.servlet.FilterChain;

import javax.servlet.FilterConfig;

import javax.servlet.ServletContext;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.ServletRequest;

import javax.servlet.ServletResponse;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import javax.servlet.http.HttpSession;

 

public class SecurityFilter implements Filter {

    private FilterConfig filterConfig;

    //初始化方法实现

    @Override

    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

        this.filterConfig = filterConfig;

    }

    //身份认证的过滤

    @Override

    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)

            throws IOException, ServletException {

        ServletContext context = this.filterConfig.getServletContext();

        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;

        HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;

 

        HttpSession session = req.getSession();

        //登录后才能进入下一步处理,否则直接进入错误提示页面

        if (session.getAttribute("username") != null) {

            context.log("身份认证通过,进入下一步处理 ");

            chain.doFilter(request, response);

        } else {

            context.log("身份认证失败,直接返回");

            res.sendRedirect("../failure.jsp");

        }

    }

    //实现销毁方法

    @Override

    public void destroy() {

        this.filterConfig = null;

    }

}

步骤2:在web.xml中配置Filter

<!-- 定义Filter --> 

<filter> 

    <!-- Filter 的名字 --> 

    <filter-name>security</filter-name> 

    <!-- Filter 的实现类 --> 

<filter-class> test.filter.SecurityFilter</filter-class>

</filter> 

<!-- 定义Filter 拦截地址 --> 

<filter-mapping> 

    <!-- Filter 的名字 --> 

    <filter-name> security </filter-name> 

    <!-- Filter 负责拦截的URL --> 

    <url-pattern>/security/*</url-pattern> 

</filter-mapping>

通过上述步骤的操作,此时就可以通过URI进行访问。此时如果能够取得Session中的username值时,会直接进入下一步处理,否则直接进入错误页面。

二、过滤链FilterChain 

两个过滤器,EncodingFilter负责设置编码,SecurityFilter负责控制权限,服务器会按照web.xml中过滤器定义的先后循序组装成一条链,然后一次执行其中的doFilter()方法。执行的顺序就如下图所示,执行第一个过滤器的chain.doFilter()之前的代码,第二个过滤器的chain.doFilter()之前的代码,请求的资源,第二个过滤器的chain.doFilter()之后的代码,第一个过滤器的chain.doFilter()之后的代码,最后返回响应。 

执行的代码顺序是: 

l  执行EncodingFilter.doFilter()chain.doFilter()之前的部分;request.setCharacterEncoding(encoding);

l  执行SecurityFilter.doFilter()chain.doFilter()之前的部分:判断用户是否已登录。

l  如果用户已登录,则访问请求的资源。

l  如果用户未登录,则页面重定向到:/failure.jsp

l  执行SecurityFilter.doFilter()chain.doFilter()之后的部分:这里没有代码。

l  执行EncodingFilter.doFilter()chain.doFilter()之后的部分:写入已经完成的日志。

过滤链的好处是,执行过程中任何时候都可以打断,只要不执行chain.doFilter()就不会再执行后面的过滤器和请求的内容。而在实际使用时,就要特别注意过滤链的执行顺序问题,像EncodingFilter就一定要放在所有Filter之前,这样才能确保在使用请求中的数据前设置正确的编码。


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