Servlet Filter(过滤器)

1年前 (2024-04-27)
Servlet Filter 又称 Servlet 过滤器,它是在 Servlet 2.3 规范中定义的,能够对 Servlet 容器传给 Web 资源的 request 对象和 response 对象进行检查和修改。

Filter 不是 Servlet,不能直接访问,它本身也不能生成 request 对象和 response 对象,它只能为 Web 资源提供以下过滤功能:

  • 在 Web 资源被访问前,检查 request 对象,修改请求头和请求正文,或对请求进行预处理操作。

  • 将请求传递到下一个过滤器或目标资源。

  • 在 Web 资源被访问后,检查 response 对象,修改响应头和响应正文。

注意:过滤器并不是必须要将请求传递到下一个过滤器或目标资源,它可以自行对请求进行处理,并发送响应给客户端,也可以将请求转发或重定向到其他的 Web 资源。

Filter 是 Servlet 规范中最实用的技术,通过它可以对服务器管理的所有 Web 资源(例如 JSP、Servlet、静态 HTML 文件、静态图片等)进行拦截,从而实现一些特殊的功能,例如用户的权限控制、过滤敏感词、设置统一编码格式等。

Filter 接口

与开发 Servlet 需要实现 javax.servlet.Servlet 接口类似,开发过滤器要实现 javax.servlet.Filter 接口,并提供一个公开的不带参的构造方法。在 Filter 接口中,定义了 3 个方法,如下表所示。

返回值类型

方法

功能描述

void

init (FilterConfig filterConfig)

该方法用于初始化过滤器。

void

doFilter(ServletRequest request,SeivletResponse response, FilterChain chain)

该方法完成实际的过滤操作,当客户端请求的 URL 与过滤器映射的 URL 匹配时,容器会先调用该方法对请求进行拦截。
参数 request 和 response 表示请求和响应对象。

参数 chain 代表当前 Filter 链对象,在该方法内部,调用 chain.doFilter() 方法,才能把请求交付给 Filter 链中的下一个 Filter 或者 Web 资源。

void

destroy()

该方法在销毁 Filter 对象之前被调用,用于释放被 Filter 对象占用的资源。 

Filter 的工作流程

Filter的工作流程如下:

Filter 流程图

  1. 客户端请求访问容器内的 Web 资源。

  2. Servlet 容器接收请求,并针对本次请求分别创建一个 request 对象和 response 对象。

  3. 请求到达 Web 资源之前,先调用 Filter 的 doFilter() 方法,检查 request 对象,修改请求头和请求正文,或对请求进行预处理操作。

  4. 在 Filter 的 doFilter() 方法内,调用 FilterChain.doFilter() 方法,将请求传递给下一个过滤器或目标资源。

  5. 目标资源生成响应信息返回客户端之前,处理控制权会再次回到 Filter 的 doFilter() 方法,执行 FilterChain.doFilter() 后的语句,检查 response 对象,修改响应头和响应正文。

  6. 响应信息返回客户端。

Filter 的生周期

Filter 的生周期分为 3 个阶段:

  1. 初始化阶段

  2. 拦截和过滤阶段

  3. 销毁阶段

1. 初始化阶段

Servlet 容器负责加载和实例化 Filter。容器启动时,读取 web.xml 或 @WebFilter 的配置信息对所有的过滤器进行加载和实例化。

加载和实例化完成后,Servlet 容器调用 init() 方法初始化 Filter 实例。在 Filter 的生周期内, init() 方法只执行一次。

2. 拦截和过滤阶段

该阶段是 Filter 生周期中最重要的阶段。当客户端请求访问 Web 资源时,Servlet 容器会根据 web.xml 或 @WebFilter 的过滤规则进行检查。当客户端请求的 URL 与过滤器映射匹配时,容器将该请求的 request 对象、response 对象以及 FilterChain 对象以参数的形式传递给 Filter 的 doFilter() 方法,并调用该方法对请求/响应进行拦截和过滤。

3. 销毁阶段

Filter 对象创建后会驻留在内存中,直到容器关闭或应用被移除时销毁。销毁 Filter 对象之前,容器会先调用 destory() 方法,释放过滤器占用的资源。在 Filter 的生周期内,destory() 只执行一次。

注册与映射 Filter

注册和映射 Filter 有 2 种方式:

  1. 通过 web.xml 配置

  2. 通过 @WebFilter 注解配置

1. 通过web.xml配置

在 web.xml 中,通过 <filter> 及其子元素注册 Filter,代码如下。

<filter>

<filter-name>myFilter</filter-name>

<filter-class>net.biancheng.www.MyFilter</filter-class>

<init-param>

<param-name>name</param-name>

<param-value>编程帮</param-value>

</init-param>

<init-param>

<param-name>URL</param-name>

<param-value>www.biancheng网站站点" rel="nofollow" />

<filter-mapping>

<filter-name>myFilter</filter-name>

<url-pattern>/login</url-pattern>

<dispatcher>REQUEST</dispatcher>

<dispatcher>FORWARD</dispatcher>

</filter-mapping>

<filter-mapping>

<filter-name>myFilter</filter-name>

<servlet-name>ServletDemo</servlet-name>

</filter-mapping>


以上元素说明如下:

  • <filter-mapping> 元素用于设置 Filter 负责拦截的资源。

  • <filter-name> 是<filter-mapping> 元素的子元素,用于设置 Filter 的注册名,该值必须在 <filter>元素的子元素 <filter-name>  中声明过。

  • <url-pattern> 是<filter-mapping> 元素的子元素,用于设置 Filter 拦截的请求路径。

  • <servlet-name> 是<filter-mapping> 元素的子元素,用于设置 Filter 拦截的 Servlet 名称。

  • <dispatcher> 是<filter-mapping> 元素的子元素,用于指定 Filter 拦截的资源被 Servlet 容器调用的方式,可以是 REQUEST、INCLUDE、FORWARD 和 ERROR 之一,默认 REQUEST。用户可以设置多个 <dispatcher> 子元素指定 Filter 对资源的多种调用方式进行拦截。


<dispatcher> 元素的取值及其意义:

  • REQUEST:当用户直接访问页面时,容器将会调用过滤器。如果目标资源是通过 RequestDispatcher 的 include() 或 forward() 方法访问,则该过滤器就不会被调用。

  • INCLUDE:如果目标资源通过 RequestDispatcher 的 include() 方法访问,则该过滤器将被调用。除此之外,该过滤器不会被调用。

  • FORWARD:如果目标资源通过 RequestDispatcher 的 forward() 方法访问,则该过滤器将被调用,除此之外,该过滤器不会被调用。

  • ERROR:如果目标资源通过声明式异常处理机制访问,则该过滤器将被调用。除此之外,过滤器不会被调用。

2. 使用 @WebFilter 注解进行配置

@WebFilter 注解也可以对过滤器进行配置,容器在部署应用时,会根据其具体属性配置将相应的类部署为过滤器。

@WebFilter 注解具有下表给出的一些常用属性。以下所有属性均为可选属性,但 value、urlPatterns、servletNames 三者必需少包含一个,且 value 和 urlPatterns 不能共存,如果同时指定,通常忽略 value 的取值。

属性名

类型

描述

filterName

String

指定过滤器的 name 属性,等价于 <filter-name>。

urlPatterns

String[]

指定过滤器的 URL 匹配模式。等价于 <url-pattern> 标签。

value

String[]

该属性等价于 urlPatterns 属性,但是两者不能同时使用。

servletNames

String[]

指定过滤器将应用于哪些 Servlet。取值是 @WebServlet 中 filterName 属性的取值,或者 web.xml 中 <servlet-name> 的取值。

dispatcherTypes

DispatcherType

指定过滤器拦截的资源被 Servlet 容器调用的方式。具体取值包括: ASYNC、ERROR、FORWARD、INCLUDE、REQUEST。

initParams

WebInitParam[]

指定一组过滤器初始化参数,等价于 <init-param> 标签。

asyncSupported

boolean

声明过滤器是否支持异步操作模式,等价于 <async-supported> 标签。

description

String

指定过滤器的描述信息,等价于 <description> 标签。

displayName

String

指定过滤器的显示名,等价于 <display-name> 标签。


使用 @WebFilter 注解配置过滤器,代码如下。

package net.biancheng.www.filter;

import java.io.IOException;

import java.util.logging.LogRecord;

import javax.servlet.DispatcherType;

import javax.servlet.Filter;

import javax.servlet.FilterChain;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.ServletRequest;

import javax.servlet.ServletResponse;

import javax.servlet.annotation.WebFilter;

import javax.servlet.annotation.WebInitParam;

@WebFilter(

dispatcherTypes = {

DispatcherType.REQUEST,

DispatcherType.FORWARD,

DispatcherType.INCLUDE,

DispatcherType.ERROR

},

asyncSupported = true,

description = "过滤器4",

urlPatterns = {"/login"},

initParams = {

@WebInitParam(name = "name", value = "编程帮", description = "name的描述")

},

servletNames = {"SuccessServlet"})

public class MyFilter implements Filter {

@Override

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

throws IOException, ServletException {

}

}

示例

1. 创建一个名称为 filterDemo 的项目,并创建两个包,包名分别为 net.biancheng.www.servlet 和 net.biancheng.www.filter。

2. 在 net.biancheng.www.filter 包中,创建名称为 MyFilter 的 Filter 类,代码如下。

package net.biancheng.www.filter;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.DispatcherType;

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.annotation.WebFilter;

/**

* 个 Filter 过滤器

*

* @author 编程帮 www.biancheng网站站点" rel="nofollow" />

package net.biancheng.www.servlet;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**

* Filter 过滤器拦截的 Servlet

* @author 编程帮 www.biancheng网站站点" rel="nofollow" /> Hello MyFilter