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Java中的Filter過濾器詳解

作者：李天煒
開發(fā) 后端
Filter也稱之為過濾器，它是Servlet技術中最實用的技術，WEB開發(fā)人員通過Filter技術，對web服務器管理的所有web資源：例如Jsp, Servlet, 靜態(tài)圖片文件或靜態(tài) html 文件等進行攔截，從而實現(xiàn)一些特殊的功能。

Filter簡介

Filter也稱之為過濾器，它是Servlet技術中最實用的技術，WEB開發(fā)人員通過Filter技術，對web服務器管理的所有web資源：例如Jsp, Servlet, 靜態(tài)圖片文件或靜態(tài) html 文件等進行攔截，從而實現(xiàn)一些特殊的功能。例如實現(xiàn)URL級別的權限訪問控制、過濾敏感詞匯、壓縮響應信息等一些高級功能。

[[178232]]

它主要用于對用戶請求進行預處理，也可以對HttpServletResponse 進行后處理。使用Filter 的完整流程：Filter 對用戶請求進行預處理，接著將請求交給Servlet 進行處理并生成響應，***Filter 再對服務器響應進行后處理。

Filter功能

  • 在HttpServletRequest 到達 Servlet 之前，攔截客戶的 HttpServletRequest 。根據(jù)需要檢查 HttpServletRequest ，也可以修改HttpServletRequest 頭和數(shù)據(jù)。

  • 在HttpServletResponse 到達客戶端之前，攔截HttpServletResponse 。根據(jù)需要檢查 HttpServletResponse ，也可以修改HttpServletResponse頭和數(shù)據(jù)。

如何借助Filter實現(xiàn)攔截功能

Filter接口中有一個doFilter方法，當開發(fā)人員編寫好Filter，并配置對哪個web資源進行攔截后，WEB服務器每次在調(diào)用web資源的service方法之前，都會先調(diào)用一下filter的doFilter方法，因此，在該方法內(nèi)編寫代碼可達到如下目的：

  • 調(diào)用目標資源之前，讓一段代碼執(zhí)行。

  • 是否調(diào)用目標資源（即是否讓用戶訪問web資源）。

web服務器在調(diào)用doFilter方法時，會傳遞一個filterChain對象進來，filterChain對象是filter接口中最重要的一個對象，它也提供了一個doFilter方法，開發(fā)人員可以根據(jù)需求決定是否調(diào)用此方法，調(diào)用該方法，則web服務器就會調(diào)用web資源的service方法，即web資源就會被訪問，否則web資源不會被訪問。

Filter開發(fā)兩步走

  1. 編寫java類實現(xiàn)Filter接口，并實現(xiàn)其doFilter方法。

  2. 在 web.xml 文件中使用和元素對編寫的filter類進行注冊，并設置它所能攔截的資源。

web.xml配置各節(jié)點介紹：

  • <filter>指定一個過濾器。

    • <filter-name>用于為過濾器指定一個名字，該元素的內(nèi)容不能為空。

    • <filter-class>元素用于指定過濾器的完整的限定類名。

    • <init-param>元素用于為過濾器指定初始化參數(shù)，它的子元素<param-name>指定參數(shù)的名字，<param-value>指定參數(shù)的值。

    • 在過濾器中，可以使用FilterConfig接口對象來訪問初始化參數(shù)。

  • <filter-mapping>元素用于設置一個 Filter 所負責攔截的資源。一個Filter攔截的資源可通過兩種方式來指定：Servlet 名稱和資源訪問的請求路徑

    • <filter-name>子元素用于設置filter的注冊名稱。該值必須是在<filter>元素中聲明過的過濾器的名字

    • <url-pattern>設置 filter 所攔截的請求路徑(過濾器關聯(lián)的URL樣式)

  • <servlet-name>指定過濾器所攔截的Servlet名稱。

  • <dispatcher>指定過濾器所攔截的資源被 Servlet 容器調(diào)用的方式，可以是REQUEST,INCLUDE,FORWARD和ERROR之一，默認REQUEST。用戶可以設置多個<dispatcher>子元素用來指定 Filter 對資源的多種調(diào)用方式進行攔截。

  • <dispatcher>子元素可以設置的值及其意義

    • REQUEST：當用戶直接訪問頁面時，Web容器將會調(diào)用過濾器。如果目標資源是通過RequestDispatcher的include()或forward()方法訪問時，那么該過濾器就不會被調(diào)用。

    • INCLUDE：如果目標資源是通過RequestDispatcher的include()方法訪問時，那么該過濾器將被調(diào)用。除此之外，該過濾器不會被調(diào)用。

    • FORWARD：如果目標資源是通過RequestDispatcher的forward()方法訪問時，那么該過濾器將被調(diào)用，除此之外，該過濾器不會被調(diào)用。

    • ERROR：如果目標資源是通過聲明式異常處理機制調(diào)用時，那么該過濾器將被調(diào)用。除此之外，過濾器不會被調(diào)用。

Filter鏈

在一個web應用中，可以開發(fā)編寫多個Filter，這些Filter組合起來稱之為一個Filter鏈。

web服務器根據(jù)Filter在web.xml文件中的注冊順序，決定先調(diào)用哪個Filter，當***個Filter的doFilter方法被調(diào)用時，web服務器會創(chuàng)建一個代表Filter鏈的FilterChain對象傳遞給該方法。在doFilter方法中，開發(fā)人員如果調(diào)用了FilterChain對象的doFilter方法，則web服務器會檢查FilterChain對象中是否還有filter，如果有，則調(diào)用第2個filter，如果沒有，則調(diào)用目標資源。

Filter的生命周期

  1. public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException;//初始化 

和我們編寫的Servlet程序一樣，F(xiàn)ilter的創(chuàng)建和銷毀由WEB服務器負責。 web 應用程序啟動時，web 服務器將創(chuàng)建Filter 的實例對象，并調(diào)用其init方法，讀取web.xml配置，完成對象的初始化功能，從而為后續(xù)的用戶請求作好攔截的準備工作（filter對象只會創(chuàng)建一次，init方法也只會執(zhí)行一次）。開發(fā)人員通過init方法的參數(shù)，可獲得代表當前filter配置信息的FilterConfig對象。

  1. public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException;//攔截請求 

這個方法完成實際的過濾操作。當客戶請求訪問與過濾器關聯(lián)的URL的時候，Servlet過濾器將先執(zhí)行doFilter方法。FilterChain參數(shù)用于訪問后續(xù)過濾器。

  1. public void destroy();//銷毀 

Filter對象創(chuàng)建后會駐留在內(nèi)存，當web應用移除或服務器停止時才銷毀。在Web容器卸載 Filter 對象之前被調(diào)用。該方法在Filter的生命周期中僅執(zhí)行一次。在這個方法中，可以釋放過濾器使用的資源。

FilterConfig接口

用戶在配置filter時，可以使用為filter配置一些初始化參數(shù)，當web容器實例化Filter對象，調(diào)用其init方法時，會把封裝了filter初始化參數(shù)的filterConfig對象傳遞進來。因此開發(fā)人員在編寫filter時，通過filterConfig對象的方法，就可獲得以下內(nèi)容：

  1. String getFilterName();//得到filter的名稱。 
  2. String getInitParameter(String name);//返回在部署描述中指定名稱的初始化參數(shù)的值。如果不存在返回null. 
  3. Enumeration getInitParameterNames();//返回過濾器的所有初始化參數(shù)的名字的枚舉集合。 
  4. public ServletContext getServletContext();//返回Servlet上下文對象的引用。 

Filter使用案例

使用Filter驗證用戶登錄安全控制

前段時間參與維護一個項目，用戶退出系統(tǒng)后，再去地址欄訪問歷史，根據(jù)url，仍然能夠進入系統(tǒng)響應頁面。我去檢查一下發(fā)現(xiàn)對請求未進行過濾驗證用戶登錄。添加一個filter搞定問題！

先在web.xml配置

  1. <filter> 
  2.     <filter-name>SessionFilter</filter-name> 
  3.     <filter-class>com.action.login.SessionFilter</filter-class> 
  4.     <init-param> 
  5.         <param-name>logonStrings</param-name><!-- 對登錄頁面不進行過濾 --> 
  6.         <param-value>/project/index.jsp;login.do</param-value> 
  7.     </init-param> 
  8.     <init-param> 
  9.         <param-name>includeStrings</param-name><!-- 只對指定過濾參數(shù)后綴進行過濾 --> 
  10.         <param-value>.do;.jsp</param-value> 
  11.     </init-param> 
  12.     <init-param> 
  13.         <param-name>redirectPath</param-name><!-- 未通過跳轉(zhuǎn)到登錄界面 --> 
  14.         <param-value>/index.jsp</param-value> 
  15.     </init-param> 
  16.     <init-param> 
  17.         <param-name>disabletestfilter</param-name><!-- Y:過濾無效 --> 
  18.         <param-value>N</param-value> 
  19.     </init-param> 
  20. </filter> 
  21. <filter-mapping> 
  22.     <filter-name>SessionFilter</filter-name> 
  23.     <url-pattern>/*</url-pattern> 
  24. </filter-mapping> 

接著編寫FilterServlet.java：

 

  1. package com.action.login; 
  2. import java.io.IOException; 
  3. import javax.servlet.Filter; 
  4. import javax.servlet.FilterChain; 
  5. import javax.servlet.FilterConfig; 
  6. import javax.servlet.ServletException; 
  7. import javax.servlet.ServletRequest; 
  8. import javax.servlet.ServletResponse; 
  9. import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 
  10. import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 
  11. import javax.servlet.http.HttpServletResponseWrapper; 
  12. /** 
  13. *    判斷用戶是否登錄,未登錄則退出系統(tǒng) 
  14. */ 
  15. public class SessionFilter implements Filter { 
  16.  
  17.     public FilterConfig config; 
  18.  
  19.     public void destroy() { 
  20.         this.config = null; 
  21.     } 
  22.  
  23.     public static boolean isContains(String container, String[] regx) { 
  24.         boolean result = false; 
  25.         for (int i = 0; i < regx.length; i++) { 
  26.             if (container.indexOf(regx[i]) != -1) { 
  27.                 return true; 
  28.             } 
  29.         } 
  30.         return result; 
  31.     } 
  32.     public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException { 
  33.         HttpServletRequest hrequest = (HttpServletRequest)request; 
  34.         HttpServletResponseWrapper wrapper = new HttpServletResponseWrapper((HttpServletResponse) response); 
  35.  
  36.         String logonStrings = config.getInitParameter("logonStrings"); // 登錄登陸頁面 String includeStrings = config.getInitParameter("includeStrings"); // 過濾資源后綴參數(shù) String redirectPath = hrequest.getContextPath() + config.getInitParameter("redirectPath");// 沒有登陸轉(zhuǎn)向頁面 String disabletestfilter = config.getInitParameter("disabletestfilter");// 過濾器是否有效 if (disabletestfilter.toUpperCase().equals("Y")) { // 過濾無效 chain.doFilter(request, response); return; } String[] logonList = logonStrings.split(";"); String[] includeList = includeStrings.split(";"); if (!this.isContains(hrequest.getRequestURI(), includeList)) {// 只對指定過濾參數(shù)后綴進行過濾 chain.doFilter(request, response); return; } if (this.isContains(hrequest.getRequestURI(), logonList)) {// 對登錄頁面不進行過濾 chain.doFilter(request, response); return; } String user = ( String ) hrequest.getSession().getAttribute("useronly");//判斷用戶是否登錄 if (user == null) { wrapper.sendRedirect(redirectPath); return; }else { chain.doFilter(request, response); return; } } public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException { 
  37.         config = filterConfig; 
  38.     } 
  39. } 

這樣既可完成對用戶所有請求，均要經(jīng)過這個Filter進行驗證用戶登錄。

防止中文亂碼過濾器

項目使用spring框架時。當前臺JSP頁面和JAVA代碼中使用了不同的字符集進行編碼的時候就會出現(xiàn)表單提交的數(shù)據(jù)或者上傳/下載中文名稱文件出現(xiàn)亂碼的問題，那就可以使用這個過濾器。

  1. <filter> 
  2.     <filter-name>encoding</filter-name> 
  3.     <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class> 
  4.     <init-param> 
  5.         <param-name>encoding</param-name><!--用來指定一個具體的字符集--> 
  6.         <param-value>UTF-8</param-value> 
  7.     </init-param> 
  8.     <init-param> 
  9.         <param-name>forceEncoding</param-name><!--true：無論request是否指定了字符集，都是用encoding；false：如果request已指定一個字符集，則不使用encoding--> 
  10.         <param-value>false</param-value> 
  11.     </init-param> 
  12. </filter> 
  13. <filter-mapping> 
  14.     <filter-name>encoding</filter-name> 
  15.     <url-pattern>/*</url-pattern> 
  16. </filter-mapping> 

Spring+Hibernate的OpenSessionInViewFilter控制session的開關

當hibernate+spring配合使用的時候，如果設置了lazy=true（延遲加載）,那么在讀取數(shù)據(jù)的時候，當讀取了父數(shù)據(jù)后，hibernate 會自動關閉session，這樣，當要使用與之關聯(lián)數(shù)據(jù)、子數(shù)據(jù)的時候，系統(tǒng)會拋出lazyinit的錯誤，這時就需要使用spring提供的OpenSessionInViewFilter過濾器。

OpenSessionInViewFilter主要是保持Session狀態(tài)直到request將全部頁面發(fā)送到客戶端，直到請求結束后才關閉session，這樣就可以解決延遲加載帶來的問題。

注意：OpenSessionInViewFilter配置要寫在struts2的配置前面。因為tomcat容器在加載過濾器的時候是按照順序加載的，如果配置文件先寫的是struts2的過濾器配置，然后才是OpenSessionInViewFilter過濾器配置，所以加載的順序?qū)е拢琣ction在獲得數(shù)據(jù)的時候session并沒有被spring管理。

  1. <filter><!-- lazy loading enabled in spring --> 
  2.     <filter-name>OpenSessionInViewFilter</filter-name> 
  3.     <filter-class>org.springframework.orm.hibernate3.support.OpenSessionInViewFilter</filter-class> 
  4.     <init-param> 
  5.         <param-name>sessionFactoryBeanName</param-name><!-- 可缺省。默認是從spring容器中找id為sessionFactory的bean，如果id不為sessionFactory，則需要配置如下，此處SessionFactory為spring容器中的bean。 --> 
  6.         <param-value>sessionFactory</param-value> 
  7.     </init-param> 
  8.     <init-param> 
  9.         <param-name>singleSession</param-name><!-- singleSession默認為true,若設為false則等于沒用OpenSessionInView --> 
  10.         <param-value>true</param-value> 
  11.     </init-param> 
  12. </filter> 
  13. <filter-mapping> 
  14.     <filter-name>OpenSessionInViewFilter</filter-name> 
  15.     <url-pattern>*.do</url-pattern> 
  16. </filter-mapping> 

Struts2的web.xml配置

項目中使用Struts2同樣需要在web.xml配置過濾器，用來截取請求，轉(zhuǎn)到Struts2的Action進行處理。

注意：如果在2.1.3以前的Struts2版本，過濾器使用org.apache.struts2.dispatcher.FilterDispatcher。否則使用org.apache.struts2.dispatcher.ng.filter.StrutsPrepareAndExecuteFilter。從Struts2.1.3開始，將廢棄ActionContextCleanUp過濾器，而在StrutsPrepareAndExecuteFilter過濾器中包含相應的功能。

三個初始化參數(shù)配置：

  • config參數(shù)：指定要加載的配置文件。逗號分割。

  • actionPackages參數(shù)：指定Action類所在的包空間。逗號分割。

  • configProviders參數(shù)：自定義配置文件提供者，需要實現(xiàn)ConfigurationProvider接口類。逗號分割。

  1. <!-- struts 2.x filter --> 
  2. <filter> 
  3.     <filter-name>struts2</filter-name> 
  4.     <filter-class>org.apache.struts2.dispatcher.ng.filter.StrutsPrepareAndExecuteFilter</filter-class> 
  5. </filter> 
  6. <filter-mapping> 
  7.     <filter-name>struts2</filter-name> 
  8.     <url-pattern>*.do</url-pattern> 
  9. </filter-mapping> 

 

責任編輯：張燕妮 來源： 李天煒
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