Servlet Filter详解_servlet.filter

Servlet Filter 概述

Servlet Filter 是 Java EE 技术规范之一，用于在 Servlet 处理请求之前或之后对请求和响应进行预处理和后处理。Filter 可以视为一种“中间件”，它拦截请求和响应，并在它们被 Servlet 或 JSP 页面处理之前或之后执行特定的代码。

Filter 的作用

Filter 的主要作用包括但不限于：

1. 登录权限检查：验证用户是否已登录，未登录用户重定向到登录页面。
2. 日志记录：记录请求的详细信息，如请求时间、请求路径、请求参数等。
3. 请求预处理：如解决网站乱码问题、过滤敏感字符等。
4. 响应后处理：如修改响应头、压缩响应内容等。
5. 性能分析：记录请求处理时间，进行性能监控。

Filter 的生命周期

Filter 的生命周期与 Servlet 类似，但更加简单，主要包括以下三个阶段：

1. 初始化：当 Web 应用程序启动时，Servlet 容器会加载 Filter 并调用其 init 方法进行初始化。此时，可以读取 Filter 的初始化参数。
2. 过滤操作：每当有请求到达时，Servlet 容器会调用 Filter 的 doFilter 方法对请求和响应进行过滤处理。doFilter 方法可以决定是否继续调用链中的下一个 Filter 或目标资源（Servlet/JSP）。
3. 销毁：当 Web 应用程序关闭时，Servlet 容器会调用 Filter 的 destroy 方法进行资源清理。

Filter 的配置

Filter 可以通过两种方式进行配置：

1. 在 web.xml 中声明：

   • 使用 <filter> 元素定义 Filter 的名称、实现类及初始化参数。
   • 使用 <filter-mapping> 元素将 Filter 与 Servlet 或 URL 模式相关联。

   示例配置：

   <filter>
       <filter-name>MyFilter</filter-name>
       <filter-class>com.example.MyFilter</filter-class>
       <init-param>
           <param-name>paramName</param-name>
           <param-value>paramValue</param-value>
       </init-param>
   </filter>
   <filter-mapping>
       <filter-name>MyFilter</filter-name>
       <url-pattern>/*</url-pattern>
   </filter-mapping>
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2. 使用 @WebFilter 注解（Servlet 3.0+）：

   • 在 Filter 实现类上使用 @WebFilter 注解指定 URL 模式、初始化参数等。
   • Servlet 容器会自动扫描并注册带有 @WebFilter 注解的 Filter。

   示例代码：

   import javax.servlet.*;
   import javax.servlet.annotation.WebFilter;
   
   @WebFilter(urlPatterns = "/*", initParams = {
       @WebInitParam(name = "paramName", value = "paramValue")
   })
   public class MyFilter implements Filter {
       // 实现 Filter 接口的方法
   }
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Filter 的链式处理

在 Web 应用程序中，可以配置多个 Filter，它们按照在 web.xml 中声明的顺序或 @WebFilter 注解中指定的顺序形成一个 Filter 链。当请求到达时，Servlet 容器会依次调用链中的每个 Filter 的 doFilter 方法，直到找到目标资源（Servlet/JSP）并调用其方法。在处理完请求后，响应会反向通过 Filter 链，直到返回给客户端。

注意事项

• 由于 Filter、FilterConfig、FilterChain 都是位于 javax.servlet 包下，因此在使用这些类时需要注意导入正确的包。
• 在开发 Filter 时，需要注意线程安全问题，因为 Servlet 容器可能会在同一个 Filter 实例上运行多个线程来同时为多个请求服务。
• 在 doFilter 方法中，通过调用 FilterChain 的 doFilter 方法来放行请求或响应，确保请求能够继续被后续的 Filter 或目标资源处理。

Filter（过滤器）的过滤原理可以根据其应用场景和上下文有所不同，但基本原理是类似的。以下是对Filter过滤原理的详细解释：

基本原理

Filter过滤器的原理是根据特定的条件或规则，对给定的输入进行过滤或筛选，只保留符合条件的元素，并将它们作为输出。这个过程可以应用于各种数据处理场景，包括数据分析、图像处理、网络安全等。

具体步骤

1. 接收输入：

   • Filter首先接收输入，这可以是一个数据集、一个文件、一个数据流，或者在网络应用中是一个HTTP请求。

2. 制定过滤条件：

   • 根据需求，Filter制定一定的过滤条件或规则。这些条件可以包括相等性、大小关系、正则表达式、包含关系等。在Web应用中，这些条件可能用于检查用户权限、请求类型、请求参数等。

3. 过滤数据：

   • Filter根据设定的条件对输入进行过滤。在数据处理领域，这通常意味着将满足条件的数据保留下来，而不符合条件的数据被排除掉。在Web应用中，这可能涉及修改请求头、请求体或阻止请求继续传递。

4. 生成输出：

   • 经过过滤后，Filter生成输出。这可以是一个新的数据集、文件、数据流，或者在Web应用中是一个修改后的HTTP响应。

5. 其他处理（可选）：

   • 根据需要，Filter可能还会进行其他的数据处理，比如数据转换、数据聚合等。在Web应用中，Filter可以在请求被处理之前或响应被发送之前执行额外的逻辑。

Web应用中的Filter

在Web应用中，Filter的过滤原理更加具体，主要涉及对HTTP请求和响应的拦截和处理。以下是Web应用中Filter的过滤原理的详细步骤：

1. 请求到达：

   • 当用户的HTTP请求到达Web服务器时，Web容器（如Tomcat）会检查是否有与请求相匹配的Filter。

2. 请求拦截：

   • 如果有匹配的Filter，Web容器会将请求交给该Filter进行处理。在请求到达目标资源（如Servlet或JSP）之前，Filter可以对请求进行预处理，如验证用户权限、修改请求头等。

3. 请求处理：

   • 经过Filter预处理后，请求被传递给目标资源进行处理。目标资源根据请求执行相应的逻辑，并生成响应。

4. 响应拦截：

   • 当目标资源生成响应后，响应会返回给Filter进行后处理。在响应被发送给客户端之前，Filter可以对响应进行修改，如设置响应头、修改响应体等。

5. 响应发送：

   • 经过Filter后处理后，响应被发送给客户端。

过滤器链

在Web应用中，可以注册多个Filter，这些Filter会按照在web.xml中或注解中声明的顺序形成一个过滤器链。当请求到达时，它会在过滤器链中依次传递，直到到达目标资源。同样地，响应也会在返回给客户端之前依次通过过滤器链中的每个Filter进行后处理。

总结

Filter的过滤原理是根据预设的条件或规则对输入进行过滤或筛选，只保留符合条件的元素。在Web应用中，Filter特别用于对HTTP请求和响应进行拦截和处理，以实现诸如权限验证、日志记录、请求预处理和响应后处理等功能。通过过滤器链的机制，可以灵活地组合多个Filter，以实现复杂的业务逻辑。