1.1. 什么是过滤器

Filter译为过滤器,是JavaWeb的三大组件之一,用于在Servlet之外对Request或者Response进行修改。对于Web应用程序来说,过滤器是一个驻留在服务器端的Web组件,它可以截取客户端和服务器端之间的请求与响应信息。(过滤器实际上就是对web资源进行拦截,做一些处理后再交给下一个过滤器或servlet处理通常都是用来拦截request进行处理的,也可以对返回的response进行拦截处理)

1.2. 发展历史

由于Servlet规范是开放的,借助于公众与开源社区的力量,Servlet规范越来越科学,功能也越来越强大。2000年,Sun公司在Servlet2.3规范中添加了Filter功能,并在Servlet2.4中对Filter进行了细节上的补充。目前主流版本为Servlet2.5的Filter。

1.3运行原理

Servlet是服务器端用于处理客户端的请求与响应的,而Filter就是介于客户端与服务器端拦截客户端的请求或服务器端的响应,并对其修改或过滤。具体实现流程如下::

 

过滤器Filter_服务器端

当客户端向服务器端发送一个请求时,如果有对应的过滤器进行拦截,过滤器可以改变请求的内容、或者重新设置请求协议的相关信息等,然后再将请求发送给服务器端的Servlet进行处理。当Servlet对客户端做出响应时,过滤器同样可以进行拦截,将响应内容进行修改或者重新设置后,再响应给客户端浏览器。在上述过程中,客户端与服务器端并不需要知道过滤器的存在。

在一个Web应用程序中,可以部署多个过滤器进行拦截,这些过滤器组成了一个过滤器链。过滤器链中的每个过滤器负责特定的操作和任务,客户端的请求在这些过滤器之间传递,直到服务器端的Servlet。具体执行流程如下:

过滤器Filter_java_02

1.4、应用场景

自动登录
统一设置编码格式
访问权限控制
敏感字符过滤等

 

1.5. 第一个过滤器

在Servlet API中提供了一个Filter接口,实现过滤器只需要实现该接口即可。

实现过滤器的具体步骤如下:

  • 创建一个Java类,并实现Filter接口,重写该接口的方法。
public class MyFitler implements Filter {
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {//init()方法用于Filter的初始化
System.out.println("执行了Filter的init()方法...");
}
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,FilterChain chain) throws IOException, ServletException { //doFilter()方法用于Filter的拦截
System.out.println("执行了Filter的doFilter()方法...");
}

public void destroy() { //destory()方法用于Filter的销毁
System.out.println("执行了Filter的destroy()方法...");
}
}
工程的web.xml文件中配置过滤器。
<?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">
<!-- 配置过滤器 -->
<filter>
<!-- 配置过滤器的名称 -->
<filter-name>MyFitler</filter-name>
<!-- 配置对应过滤器类的完整路径 -->
<filter-class>app.java.fitler.MyFitler</filter-class>
</filter>
<!-- 配置过滤器的拦截路径 -->
<filter-mapping>
<!-- 配置过滤器的名称 -->
<filter-name>MyFitler</filter-name>
<!-- 配置过滤器的拦截的路径 -->
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
</web-app>

2. 深入过滤器

2.1. 生命周期

实例化  ----->初始化----->doFilter()----->销毁               

实例化:在Tomcat服务器启动时执行。在Filter的生命周期中只执行一次。
初始化:在Tomcat服务器启动时执行。在Filter的生命周期中只执行一次。用于Filter的初始化工作。
doFilter:在每次拦截时执行。在Filter的生命周期中只执行多次。用于Filter的拦截处理工作。
销毁:在Tomcat服务器关闭时执行。在Filter的生命周期中只执行一次。用于Filter的销毁工作。

 

FilterConfig:与ServletConfig相似,该类有如下四个方法:

  • getInitParameter():获取初始化参数。
  • getInitParameterNames():获取所有初始化参数的名称。
  • getFilterName():获取过滤器的配置名称。
  • getServletContext():获取application。



作者:codingXiaxw


2.2. 过滤器链

在一个Web应用程序中,可以部署多个过滤器进行拦截,这些过滤器组成了一个过滤器链。

如果只有一个过滤器的话,执行该方法会将请求发送给服务器端的动态或静态资源。如果是过滤器链的话,只有在执行过滤器链的最后一个过滤器的FilterChain的doFilter()方法时,才会将请求发送给服务器端的动态或静态资源。如果不是在过滤器链的最后一个过滤器的FilterChain的doFilter()方法时,将请求发送给下一个过滤器进行拦截。

在过滤器链中的过滤器执行的先后顺序是按照Web工程的web.xml文件配置过滤器的先后顺序被执行。以<filter-mapping>配置的先后顺序执行

 

2.3. 过滤器注解配置

@WebFilter(filterName = "LoginFilter", urlPatterns = "*.jsp", dispatcherTypes = {})

Filter可配置的属性如下所示:

过滤器Filter_java_03

 

 

 常用配置项:

urlPatterns:(配置要拦截的资源)
1、以指定资源匹配。例如​​​"/index.jsp"、​

2、以目录匹配。例如​​"/servlet/*"​

3、以后缀名匹配,例如​​"*.jsp"​

4、通配符,拦截所有web资源。​​"/*"​

initParams:(设置初始化参数)

initParams = { @WebInitParam(name = "key",value = "value")}

dispatcherTypes:(配置拦截器的类型)

配置拦截的类型,可配置多个。默认为DispatcherType.REQUEST
例如dispatcherTypes = {DispatcherType.ASYNC,DispatcherType.ERROR}
其中DispatcherType是个枚举类型,有下面几个值:

FORWARD,//转发的
INCLUDE,//包含在页面的
REQUEST,//请求的
ASYNC,//异步的
ERROR;//出错的

多个Filter的执行顺序:
在我们的请求到达Servle之间是可以经过多个Filter的,一般来说,建议Filter之间不要有关联,各自处理各自的逻辑即可。这样,我们也无需关心执行顺序问题。
如果一定要确保执行顺序,就要对配置进行修改了,执行顺序如下
1、在web.xml中,filter执行顺序跟<filter-mapping>的顺序有关,先声明的先执行
2、 使用注解配置的话,filter的执行顺序跟名称的字母顺序有关,例如AFilter会比BFilter先执行
3、 如果既有在web.xml中声明的Filter,也有通过注解配置的Filter,那么会优先执行web.xml中配置的Filter

3. 过滤器案例

3.1. 全站乱码案例

中文乱码问题一直都是Web应用开发的问题,想要解决整个Web应用程序的中文乱码问题,可以如下操作:

  • 创建一个Java类继承于HttpServletRequestWrapper类,用于重写HttpServletRequest,解决GET方式的中文乱码问题。
public class MyRequest extendspublicsuper(request);
}
@Override
publicsuper.getParameter(name);
if (getMethod().equalsIgnoreCase("GET")) {
trynew String(value.getBytes("ISO-8859-1"),"utf-8");
} catchreturn value;
}
}
  • 创建一个过滤器用于解决整个Web应用程序的中文乱码问题。
public class EncodingFilter implementspublic void init(FilterConfig filterConfig) throwspublic voidthrows);
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
MyRequest req = newpublic void destroy() {}
}
  • 配置Web工程的web.xml文件。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
<filter>
<filter-name>EncodingFilter</filter-name>
<filter-class>app.java.demo4.EncodingFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>EncodingFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
</web-app>
  • 创建一个JSP页面用于中文乱码问题的测试。
<%@ page language="java"="java.util.*"="UTF-8"%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<title>My JSP 'login.jsp' starting page</title>
</head>
<body>
<form id="userinfo"="encoding"="post"><input type="text"="username"><br><input type="password"="password"><br>
<input type="submit"="登录">
</form>
<a href="/encoding?username=张无忌">GET方式的中文乱码问题</a>
</body>
</html>
  • 创建一个Servlet用于测试中文乱码问题。
public class EncodingServlet extendspublic void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws);
response.getWriter().println("<h1>username : "+username+"</h1>");
}
public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}
}
  • 配置Web工程的web.xml文件。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
<servlet>
<servlet-name>EncodingServlet</servlet-name>
<servlet-class>app.java.servlet.EncodingServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>EncodingServlet</servlet-name>
<url-pattern>/encoding</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

3.2. 自动登录案例

所谓自动登录就是当用户第一次登录后,并且选择“自动登录”选项,用户从第二次访问开始,用户都无需再登录,完成直接登录的功能。具体实现步骤如下:

  • 创建一个JSP页面用于用户登录功能。
<%@ page language="java"="java.util.*"="UTF-8"%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<title>My JSP 'login.jsp' starting page</title>
</head>
<body>
<h3 style="color:red;">${msg }</h3>
<form id="userinfo"="login"="post"><input type="text"="username"><br><input type="password"="password"><br>
<input type="checkbox"="autologin"="true">自动登录<br>
<input type="submit"="登录">
</form>
</body>
</html>
  • 创建一个JavaBean用于封装用户信息。
public classprivateprivatepublicreturnpublic voidthis.username =publicreturnpublic voidthis.password = password;
}
}
  • 创建一个Servlet用于处理用户登录逻辑。
public class LoginServlet extendspublic void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throwspublic void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws);
String password = request.getParameter("password");
if("admin".equals(username)&&"admin".equals(password)){
User user = new, user);

if("true".equals(request.getParameter("autologin"))){
Cookie cookie = new Cookie("autologin", username+"#"+password);
cookie.setPath("/");
cookie.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 90);
response.addCookie(cookie);
}
response.sendRedirect("index.jsp");
return;
}else{
request.setAttribute("msg", "用户名或密码错误,请重新输入.");
request.getRequestDispatcher("login.jsp").forward(request, response);
return;
}
}
}
  • 配置Web工程的web.xml文件。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
<servlet>
<servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
<servlet-class>app.java.servlet.LoginServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
<url-pattern>/login</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

过滤器Filter_java_04

  • 创建一个JSP页面用于显示主页面,显示用户登录信息。

过滤器Filter_java_04

<%@ page language="java"="java.util.*"="UTF-8"%>
<%@ taglib prefix="c"="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<title>My JSP 'index.jsp' starting page</title>
</head>
<body>
<c:if test="${empty user }">
<h1>您还未登录,请去<a href="login.jsp">登录</a></h1>
</c:if>
<c:if test="${not empty user }">
<h1>欢迎您,${user.username }</h1>
</c:if>
</body>
</html>
  • 创建一个过滤器用于完成自动登录功能。
public class AutoLoginFilter implementspublic void init(FilterConfig filterConfig) throwspublic voidthrows//if(req.getSession().getAttribute("user") != null){
//return;
}else{
//);
if (autoLoginCookie == null){
//return;
}else{
//];
String password = autoLoginCookie.getValue().split("#")[1];
if (!"admin".equals(username)||!"admin".equals(password)) {
//else{
//new, user);
chain.doFilter(request, response);
return;
}
}
}
}
publicif (cookies == null) {
return null;
} elseforifreturnreturn null;
}
}
public void destroy() {}
}
  • 配置Web工程的web.xml文件。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
<filter>
<filter-name>AutoLoginFilter</filter-name>
<filter-class>app.java.demo2.AutoLoginFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>AutoLoginFilter</filter-name>
<url-pattern>/index.jsp</url-pattern>
</filter-mapping>
</web-app>

3.3. 权限控制案例

一般情况下,Web应用程序不能允许所有用户可以访问所有功能。换句话讲,不同的用户具有访问不同功能的权限。所以,需要完成权限控制功能,具体操作如下:

  • 创建JavaBean用于封装用户信息(包含权限信息)。
public classprivateprivateprivatepublicreturnpublic voidthis.role =publicreturnpublic voidthis.username =publicreturnpublic voidthis.password = password;
}
}
  • 创建Web应用程序的主页面,用于用户功能的显示。
<%@ page language="java"="java.util.*"="UTF-8"%>
<%@ taglib prefix="c"="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<title>My JSP 'index.jsp' starting page</title>
</head>
<body>
<c:if test="${empty user }">
<h1>您还未登录,请去<a href="login.jsp">登录</a></h1>
</c:if>
<c:if test="${not empty user }">
<h1>欢迎您,${user.username }</h1>
<h1><a href="user/userlist.jsp">用户操作功能列表</a></h1>
<h1><a href="admin/adminlist.jsp">管理员操作功能列表</a></h1>
</c:if>
</body>
</html>
  • 创建用户可以访问的功能列表页面。
<%@ page language="java"="java.util.*"="UTF-8"%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<title>My JSP 'userlist.jsp' starting page</title>
</head>
<body>
<h1>这里是用户操作的功能列表!</h1>
</body>
</html>

过滤器Filter_java_04

  • 创建管理员可以访问的功能列表页面。

过滤器Filter_java_04

<%@ page language="java"="java.util.*"="UTF-8"%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<title>My JSP 'adminlist.jsp' starting page</title>
</head>
<body>
<h1>这里是管理员操作的功能列表!</h1>
</body>
</html>
  • 创建一个过滤器用于完成权限控制功能。
public class AuthoFilter implementsprivateprivate Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
public void init(FilterConfig filterConfig) throwsthis.config =public voidthrowswhileforif);
if (user == null) {
req.getRequestDispatcher("login.jsp").forward(request, response);
return;
}elseifreturn;
}elsethrow new RuntimeException("权限不足,无法访问!");
}
}
}
}
chain.doFilter(request, response);
}
public void destroy() {}
}
  • 配置Web工程的web.xml文件。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
<filter>
<filter-name>AuthoFilter</filter-name>
<filter-class>app.java.demo3.AuthoFilter</filter-class>
<init-param>
<param-name>user</param-name>
<param-value>/user</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>admin</param-name>
<param-value>/admin</param-value>
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>AuthoFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
</web-app>

过滤器Filter_java_04

3.4. 禁用缓存案例

之前完成过禁止浏览器缓存功能,使用的是响应协议头中的三个内容,如下:

Expires: -1

禁用浏览器缓存(考虑不同浏览器兼容性,存在三个字段)

Cache-Control: no-cache

Pragma: no-cache

在服务器端Servlet代码如下:

//设置响应头信息,禁止浏览器缓存.
response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
response.setHeader("Pragma", "no-cache");
response.setDateHeader("Expires", -1);

但这种方式只能适用于一个JSP页面,而一个Web应用程序中可能包含多个JSP页面。如果想要整个Web应用程序的所有JSP页面都禁止缓存,需要使用过滤器功能来完成,具体操作如下:

  • 创建一个过滤器类,实现Filter接口,并重写所有方法。
public class NoCacheFilter implementspublic void init(FilterConfig filterConfig) throwspublic voidthrows//1 将ServletResponse强转为HttpServletResponse
HttpServletResponse res =//2 禁止浏览器缓存功能
res.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
res.setHeader("Pragma", "no-cache");
res.setDateHeader("Expires", -1);
//3 过滤器放行
public void destroy() {}
}
  • 配置Web工程中的web.xml文件。
<?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">
<filter>
<filter-name>NoCacheFilter</filter-name>
<filter-class>app.java.demo1.NoCacheFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>NoCacheFilter</filter-name>
<url-pattern>*.jsp</url-pattern>
</filter-mapping>
</web-app>