Servlet之Filter深入讲解及实例研究

妖狐艹你老母 2021-09-10 12:36 256阅读 0赞

[林炳文Evankaka][Evankaka]原创作品。转载请注明出处[http://blog.csdn.net/evankaka][http_blog.csdn.net_evankaka]

# 一、Filter    #

1、过滤器的概念

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。

优点：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

![20150504155014836][]

2、过滤器的作用描述

*  在HttpServletRequest 到达Servlet 之前，拦截客户的HttpServletRequest 。 
 *  根据需要检查HttpServletRequest ，也可以修改HttpServletRequest 头和数据。  
    
 *   在HttpServletResponse 到达客户端之前，拦截HttpServletResponse 。 
 *  根据需要检查HttpServletResponse ，可以修改HttpServletResponse 头和数据。

3、特点

Servlet过滤器是在Java Servlet规范2.3中定义的，它能够对Servlet容器的请求和响应对象进行检查和修改，它在Servlet被调用之前检查Request对象，修改Request Header和Request内容；在Servlet被调用之后检查Response对象，修改Response Header和Response内容。Servlet过滤器负责过滤的Web组件可以是Servlet、JSP或HTML文件，具有以下特点：

*  Servlet过滤器可能检查和修改ServletRequest和ServletResponse对象

*  可以指定Servlet过滤器和特定的URL关联，只有当客户请求访问此URL时，才会触发该过滤器工作

*  多个Servlet过滤器可以被串联起来，形成管道效应，协同修改请求和响应对象

*   所有支持Java Servlet规范2.3的Servlet容器，都支持Servlet过滤器

4、接口

所有的Servlet过滤器类都必须实现javax.servlet.Filter接口。该接口定义了以下3个方法：

*    init(FilterConfig)     这是Servlet过滤器的初始化方法，Servlet容器创建Servlet过滤器实例后就会调用这个方法。在这个方法中可以通过FilterConfig来读取web.xml文件中Servlet过滤器的初始化参数。

*  doFilter(ServletRequest, ServletResponse, FilterChain)  这是完成实际的过滤操作的方法，当客户请求访问与过滤器关联的URL时，Servlet容器先调用该方法。FilterChain参数用来访问后续的过滤器的doFilter()方法。

*   destroy() Servlet容器在销毁过滤器实例前调用该方法，在这个方法中，可以释放过滤器占用的资源。
 *  ![20150504185409812][]

5、Filter过程

它使用户可以改变一个request和修改一个response. Filter 不是一个servlet,它不能产生一个response,它能够在一个request到达servlet之前预处理request,也可以在离开servlet时处理response.换种说法,filter其实是一个”servletchaining”(servlet 链).一个filter 包括:

*  在servlet被调用之前截获;

*  在servlet被调用之前检查servletrequest;

*   根据需要修改request头和request数据;

*  根据需要修改response头和response数据;

*  在servlet被调用之后截获.

你能够配置一个filter 到一个或多个servlet;单个servlet或servlet组能够被多个filter 使用.几个实用的filter 包括:用户辨认filter,日志filter,审核filter,加密filter,符号filter,能改变xml内容的XSLTfilter等.

6、Filter建立步骤

建立一个过滤器涉及下列五个步骤：  
        1）建立一个实现Filter接口的类。这个类需要三个方法，分别是：doFilter、init和destroy。doFilter方法包含主要的过滤代码（见第2步），init方法建立设置操作，而destroy方法进行清楚。  
        2）在doFilter方法中放入过滤行为。doFilter方法的第一个参数为ServletRequest对象。此对象给过滤器提供了对进入的信息（包括表单数据、cookie和HTTP请求头）的完全访问。第二个参数为ServletResponse，通常在简单的过滤器中忽略此参数。最后一个参数为FilterChain，如下一步所述，此参数用来调用servlet或JSP页。  
       3）调用FilterChain对象的doFilter方法。Filter接口的doFilter方法取一个FilterChain对象作为它的一个参数。在调用此对象的doFilter方法时，激活下一个相关的过滤器。如果没有另一个过滤器与servlet或JSP页面关联，则servlet或JSP页面被激活。  
       4）对相应的servlet和JSP页面注册过滤器。在部署描述符文件（web.xml）中使用filter和filter-mapping元素。  
       5）禁用激活器servlet。防止用户利用缺省servlet URL绕过过滤器设置。

过滤器需要在web.xml文件中进行配置

<filter>  
            <filter-name>LogFilter</filter-name>  
            <filter-class>com.mucfc.LogFilter</filter-class>  
        </filter>  
        <filter-mapping>  
            <filter-name>LogFilter</filter-name>  
            <url-pattern>/*</url-pattern>
        </filter-mapping>

或者直接用注解：

@WebFilter(filterName="log",urlPatterns={"/*"})
    public class LogFilter implements Filter {
    .................................
    }

7、映射的配置  
(1) 映射到一个或多个jsp

<filter-mapping>
    <filter-name>FilterName</filter-name>
    <url-pattern>/path/FileName.jsp</url-pattern>
    </filter-mapping>

(2) 映射到一个或多个servlet

<filter-mapping>
    <filter-name>FilterName</filter-name>
    <servlet-name>ServletName1</servlet-name>
    </filter-mapping>
    <filter-mapping>
    <filter-name>FilterName</filter-name>
    <servlet-name>ServletName2</servlet-name>
    </filter-mapping>

(3) 映射到任意的url

<filter-mapping>
    <filter-name>FilterName</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

# 二、Filter简单示例 #

[本例子工程免费下载][Link 1]

下面我们要通过Filter来输出一个Hello World,先建立一个web工程。

![20150504154159020][]

然后添加一个Filter如下：

package com.mucfc;
    
    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.annotation.WebFilter;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    import javax.servlet.http.HttpSession;
    @WebFilter(filterName="log",urlPatterns={"/*"})
    public class LogFilter implements Filter {
    
    	private FilterConfig filterConfig;
    	@Override
    	public void destroy() {
    		filterConfig=null;
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void doFilter(ServletRequest arg0, ServletResponse arg1,
    			FilterChain arg2) throws IOException, ServletException {
    		//获取ServletContext对象，用于记录日志
    		ServletContext servletContext=filterConfig.getServletContext();
    		long before=System.currentTimeMillis();
    		System.out.println("开始过滤");
    		
    		HttpServletRequest httpServletRequest=(HttpServletRequest)arg0;
    		
    		
    		//输出信息
    		System.out.println("Filter已经截获到用户的请求地址"+httpServletRequest.getServletPath());
    		//Filter 只是链式处理，请求依然放行到目的地址
    		arg2.doFilter(arg0, arg1);	
    		//输出到服务器响应执行后处理
    		long after=System.currentTimeMillis();
    		System.out.println("过滤 结束");
    		System.out.println("请求被定位到"+httpServletRequest.getRequestURI()+"  所花时间为"+(after-before));
    		
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
    		filterConfig=arg0;
    		
    	}
    
    }

这里是直接使用注解的方式来配置Filter,也可以在web.xml中配置

然后就是另一个Servlet

package com.mucfc;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.PrintWriter;
    
    import javax.servlet.ServletException;
    import javax.servlet.annotation.WebServlet;
    import javax.servlet.http.HttpServlet;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    
    
    @WebServlet(name="HelloServlet" ,urlPatterns="/HelloServlet")
    //采用WebServlet注解，不用再到web.xml中配置
    public class HelloServlet extends HttpServlet {
    	private static final long serialVersionUID = 1L;
           
    
        public HelloServlet() {
            super();
        }
    
    
    	protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    		request.setCharacterEncoding("gb2312");
    		response.setCharacterEncoding("gb2312");
    		PrintWriter out=response.getWriter();
    		out.println("你好！hello World  ");
    		out.close();
    	}
    
    
    	protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    	}
    
    
    	protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    	}
    
    }

这里也是基于注解实现Servlet。这样子可以省去在web.xml中大量的代码，速度更加的快！

@WebServlet(name="HelloServlet" ,urlPatterns="/HelloServlet")

相当于以下

<servlet>
    		<servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    		<servlet-class>com.mucfc.HelloServlet</servlet-class>
    	</servlet>
    
    	<servlet-mapping>
    		<servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    		<url-pattern>/HelloServlet</url-pattern>
    	</servlet-mapping>

然后就是运行了：浏览器输入：http://localhost:8080/ServletLearningChapter2\_1/HelloServlet

控制台输出：

![20150504160426743][]

页面输出：

![20150504160451091][]

# 三、四种过滤器比较 #

**1、request过滤器**

这种过滤器的工作方式比较简单，大家也经常遇到，如下所示：以下是web.xml文件配置方式：

下面我们更改一下web.xml文件的配置，如下方式：

<filter>
        <filter-name>myFilter</filter-name>
        <filter-class>packagename.MyFilterName</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>myFilter</filter>
        <servlet-name> 目标资源1</servlet-name>
    </filter-mapping>
    <filter-mapping>
        <filter-name>myFilter</filter>
        <servlet-name> 目标资源2</servlet-name>
    </filter-mapping>

也就是说此过滤器对目标资源一和目标资源二都进行过滤，然后当目标资源一被访问的时候我们将请求转发给目标资源二，那么这个时候过滤器是怎么工作的呢?如下图所示：我们可以看到，当我们访问目标资源一时过滤器截取了请求，然后再转发给目标资源一，然后再转发给目标资源二，从图中我们可以看到过滤器没有截取转发到目标资源二的请求，但是我们已经在web.xml文件中配置了该过滤器对目标资源二的过滤，为什么又没有起到过滤作用呢?

答案就在于，目标资源一是客户端直接访问，而目标资源二是被转发过来的，这时过滤器就不能过滤目标资源二。如果你直接访问目标资源二，你会发现该过滤器起到了作用?

我们上面的web.xml文件配置与以下方式等价：

<filter>
         <filter-name>myFilter</filter-name>
        <filter-class>packagename.MyFilterName</filter-class>
    </filter>
     <filter-mapping>
        <filter-name>myFilter</filter>
        <servlet-name> 目标资源1</servlet-name>
        <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
    </filter-mapping>
    <filter-mapping>
        <filter-name>myFilter</filter>
        <servlet-name> 目标资源2</servlet-name>
        <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
    </filter-mapping>

这种方式的配置，说明只有直接访问该目标资源时该过滤器才会起作用，对转发到该目标资源的请求将忽略不处理。

那如果我想对转发到目标资源二的请求进行过滤，那怎么办呢?答案见，下一种过滤器，forward过滤器。

**2、forward过滤器**

我们将web.xml文件的配置修改如下：

<filter>
    　 <filter-name>myFilter</filter-name>
       <filter-class>packagename.MyFilterName</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
       <filter-name>myFilter</filter>
       <servlet-name> 目标资源1</servlet-name>
       <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
    </filter-mapping>
    <filter-mapping>
       <filter-name>myFilter</filter>
       <servlet-name> 目标资源2</servlet-name>
       <dispatcher>FORWARD</dispatcher>
    </filter-mapping>

我们看对目标资源二过滤的配置方式，这时过滤方式为forward，也就是说对转发到目标资源二的请求过滤，如果直接访问目标资源二，过滤器将不起作用。

**3、include过滤器**

理解了forward过滤器之后，include过滤器就不难理解了。以下方式：

<filter>
        <filter-name>myFilter</filter-name>
       <filter-class>packagename.MyFilterName</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
       <filter-name>myFilter</filter>
       <servlet-name> 目标资源1</servlet-name>
       <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
    </filter-mapping>
    <filter-mapping>
       <filter-name>myFilter</filter>
       <servlet-name> 目标资源2</servlet-name>
       <dispatcher>INCLUDE</dispatcher>
    </filter-mapping>

此表示对包含了目标资源二的请求过滤，如果直接访问目标资源二，则此过滤器将不起作用。

在JSP页面中的动作：指令包含，这时此过滤器不工作。

**4、error过滤器**

当我们访问一个web目标资源时，如果服务器没有找到该目标资源，那么服务器就会给出一个404错误代码。如果我们给404错误代码定义一个页面，那么当404错误发生时就会调用该页面，请看以下web.xml文件的配置：

<filter>
       <filter-name>myFilter</filter-name>
       <filter-class>packagename.MyFilterName</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
    <filter-name>myFilter</filter>
       <servlet-name> /error.jsp</servlet-name>
       <dispatcher>ERROR</dispatcher>
    </filter-mapping>
    <error-page>
       <error-code>404</error-code>
       <location>/error.jsp</location>
    </error-page>

当我们访问一个不存在的文件时，就会访问error.jsp，但是配置了过滤器对错误页面进行过滤，所以过滤器先接受到请求，然后再转发给error.jsp。

如果我们访问一个已经存在的页面，会不会调用error.jsp呢?如果这个页面中有response.sendError(404,"出错了!");那么该错误页面仍然会被调用，过滤器也会工作。

# 四、Filter使用范例--登陆验证 #

现在很多网页都要你用账号登录后才能浏览相关的内容。这里我实现通过登录账号，然后浏览相应的网页。

1、新建一个web工程，最终目录 如下：

![20150504184243395][]

2、登陆界面JSP：

<%@ page language="java" contentType="text/html" pageEncoding="UTF-8"%>
    
    <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
    <html>
    <head>
    <title>登录</title>  
    </head>
    <body>
    <form action="http://localhost:8080/ServletLearningChapter2_2/Main.jsp" method="POST">  
                用户：<input type="text" name="username" /><br/>  
                密码：<input type="password" name="password" /><br/>  
                <input type="submit" value="登录" />           
            </form>  
    
    </body>
    </html>

3、登录成功后进行主界面：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
        pageEncoding="UTF-8"%>
    <%@page import="java.util.*"%>
    <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
    <html>
    <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <title>Insert title here</title>
    </head>
    <body>
    <% String name=request.getParameter("username"); %>
    欢迎用户：
    <%=name %> 
    您已经登录成功，可以尽情浏览本网站
    
    </body>
    </html>

4、一般如果不加过滤器的话，我们是可以直接通过http://localhost:8080/ServletLearningChapter2\_2/Main.jsp

来访问到Main.jsp的。如下：

![20150504184220891][]

但是实际我们是想要得用户登录后才能访问，所以要增加如下的过滤 器

5、过滤器

package com.mucfc;
    
    import java.io.IOException;
    
    import javax.servlet.Filter;
    import javax.servlet.FilterChain;
    import javax.servlet.FilterConfig;
    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;
    	/** 
    	 *  
    	 * 权限过滤器 
    	 *  
    	 * */    
    	public class AuthorityFilter implements Filter {
    		 private FilterConfig config;  
    		@Override
    		public void destroy() {
    			 this.config=null;  
    		}
    
    		@Override
    		public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
    				FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
    			//获取Filter配置参数  
    	        String encoding=config.getInitParameter("encoding");  
    	        String loginPage=config.getInitParameter("loginPage");  
    	        String afterLogin=config.getInitParameter("afterLogin");  
    	        //设置request编码  
    	        request.setCharacterEncoding(encoding);  
    	        HttpServletRequest requ=(HttpServletRequest) request;  
    	        HttpSession session=requ.getSession();  
    	        //获取客户请求页面  
    	        String requestPath=requ.getServletPath();   
    	        String name=requ.getParameter("username");
    	        	if(name==""||name==null){  
    	            System.out.println("权限拦截器的消息："+"终止");  
    	         HttpServletResponse resq=(HttpServletResponse)response;
    	            resq.sendRedirect(requ.getContextPath()+loginPage);
    	        }else{  
    	            System.out.println("权限拦截器的消息："+"放行");  
    	            request.setCharacterEncoding("UTF-8");
    	            chain.doFilter(request, response);  
    	        }  
    		}
    
    		@Override
    		public void init(FilterConfig config) throws ServletException {
    			this.config=config; 
    		}   
    		
    	}

6、然后在web.xml中来配置过滤器（这里也可以直接 用注解的方式 来配置，具体看上面的例子）

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <web-app version="2.5" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    	xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee 
    	http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
    
      <welcome-file-list>
        <welcome-file>Login.html</welcome-file>
        <welcome-file>Login.htm</welcome-file>
        <welcome-file>Login.jsp</welcome-file>
      </welcome-file-list>
    
    	
    	 <filter>
    		<filter-name>AuthorityFilter</filter-name>
    		<filter-class>com.mucfc.AuthorityFilter</filter-class>
    		<init-param>
    			<param-name>encoding</param-name>
    			<param-value>GBK</param-value>
    		</init-param>
    		<init-param>
    			<param-name>loginPage</param-name>
    			<param-value>/Login.jsp</param-value>
    		</init-param>
    		<init-param>
    			<param-name>afterLogin</param-name>
    			<param-value>/Main.jsp</param-value>
    		</init-param>
    	</filter>
    	<filter-mapping>
    		<filter-name>AuthorityFilter</filter-name>
    		<url-pattern>/Main.jsp</url-pattern>
    	</filter-mapping> 
    
    </web-app>

7、下面就是直接启动了，输入http://localhost:8080/ServletLearningChapter2\_2/

![20150504184634572][]

然后什么都不输入，直接点击登录，发现又跳转到Login.jsp

![20150504184643214][]

浏览器中直接输入http://localhost:8080/ServletLearningChapter2\_2/Main.jsp，它又会自动跳转到Login.jsp

![20150504184651747][]

然后输入一个用户名和密码，就可以正确跳转到Main.jsp(这里没做用户名和密码的判断，只做了一个用户判断)

![20150504185230412][]

再来看看控制台的输出结果

![20150504185223997][]

从控制台的输出结果我们可以知道是正确 的！

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[Evankaka]: http://my.csdn.net/Evankaka
[http_blog.csdn.net_evankaka]: http://blog.csdn.net/evankaka
[20150504155014836]: /images/20210811/40770887a50d43efa4bbee4c5023859a.png
[20150504185409812]: /images/20210811/488755b1568c4cb3a1731349be6f91f1.png
[Link 1]: http://download.csdn.net/detail/evankaka/8714601
[20150504154159020]: /images/20210811/6aba5f9ef0e545a8a80569cd52a92c01.png
[20150504160426743]: /images/20210811/a4e6219af7e84f7e90171364882a60bd.png
[20150504160451091]: /images/20210811/a6c616232e0f49e3830f15db6ac7290b.png
[20150504184243395]: /images/20210811/cb455c9061bd4040b2caa09224e30608.png
[20150504184220891]: /images/20210811/8a02983b02934f0288b4a4846ab880c3.png
[20150504184634572]: /images/20210811/7f5007da3dc0466d9784157e7e87c003.png
[20150504184643214]: /images/20210811/2cd3d116c3a34418b94cbe0ae44ab167.png
[20150504184651747]: /images/20210811/f1f852d9371a45f69fc803ee0cfc7f92.png
[20150504185230412]: /images/20210811/da174b533af848a48f21c47b38186db2.png
[20150504185223997]: /images/20210811/39b68ffb01794262aedb58c6fee24112.png