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一文詳解JavaWeb過濾器(Filter)

 更新時間：2023年05月11日 09:12:01   作者：禿頭披風(fēng)俠.  
本文主要介紹了一文詳解JavaWeb過濾器(Filter)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

基本介紹

過濾器，顧名思義就是對事物進(jìn)行過濾的，在Web中的過濾器，當(dāng)然就是對請求進(jìn)行過濾，我們使用過濾器，就可以對請求進(jìn)行攔截，然后做相應(yīng)的處理，實(shí)現(xiàn)許多特殊功能。如登錄控制，權(quán)限管理，過濾敏感詞匯等.

過濾器原理

當(dāng)我們使用過濾器時，過濾器會對游覽器的請求進(jìn)行過濾，過濾器可以動態(tài)的分為3個部分，1.放行之前的代碼，2.放行，3.放行后的代碼，這3個部分分別會發(fā)揮不同作用。

  • 第一部分代碼會對游覽器請求進(jìn)行第一次過濾，然后繼續(xù)執(zhí)行
  • 第二部分代碼就是將游覽器請求放行，如果還有過濾器，那么就繼續(xù)交給下一個過濾器
  • 第三部分代碼就是對返回的Web資源再次進(jìn)行過濾處理

我們使用過濾器，也就是說，不止請求會經(jīng)過過濾器，我們的響應(yīng)也會經(jīng)過過濾器。

過濾器(Filter)接口

我們學(xué)習(xí)過濾器，肯定就要先看一下官方給我們提供的過濾器接口。下面我們使用Idea來查看Filter。

我們通過官方提供的過濾器可以看出過濾器(Filter)使用起來還是比較簡單的，下面我們就來學(xué)習(xí)如何使用過濾器(Filter)

使用過濾器(Filter)

我們使用過濾器肯定要導(dǎo)入相應(yīng)的jar包才行，F(xiàn)ilter就在servlet-api.jar中，我們將該jar包放到WEB-INF下的lib目錄下面，然后加入項(xiàng)目。

創(chuàng)建過濾器(Fliter)

我們創(chuàng)建Filter，只需要繼承Filter接口就行。

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
public class MyFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
    }
}

Filter接口有3個方法，但是只有一個方法沒有實(shí)現(xiàn)，我們只需要實(shí)現(xiàn)這個方法就行。我們可以發(fā)現(xiàn)，我們實(shí)現(xiàn)了一個doFilter方法，這個方法就是我們寫過濾代碼的地方，具體邏輯就是和上面介紹的過濾器原理一樣的。

使用過濾器(Filter)

我們先來感受一下如何使用過濾器，細(xì)節(jié)我們后面慢慢說明。我們在上面創(chuàng)建的類中寫入以下代碼，并且加一個WebFIlter注解

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;
@WebFilter("/*")
public class MyFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("對request進(jìn)行過濾");
        //下面這行代碼就是放行
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        System.out.println("對response進(jìn)行過濾");
    }
}

我簡單介紹下上面的代碼，WebFilter("/*")表示對所有請求進(jìn)行過濾,而在doFilter中的放行代碼，也就是filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);這行代碼就是對攔截進(jìn)行放行，細(xì)節(jié)我們后面講，現(xiàn)在先怎么理解就行。

啟動服務(wù)器，然后我們在游覽器中輸入http://localhost:8080/filter/abc,注意，filter是我們自己配置的web工程路徑，后面的abc隨便輸入的。我們下面來查看游覽器后控制臺輸出。

游覽器輸出 

控制臺輸出 

現(xiàn)在，我們就已經(jīng)可以得出兩個結(jié)論了，過濾器并不會管資源是否存在，而只會對配置的攔截路徑進(jìn)行攔截。攔截不僅會對請求進(jìn)行攔截，而且還會對相應(yīng)進(jìn)行攔截。

配置過濾器(Filter)攔截路徑 

配置Filter的攔截路徑有2種方式，一種是注解，一種是xml方式，我們分別進(jìn)行講解。

注解方式

我們?nèi)绻褂米⒔鈦磉M(jìn)行配置，那么我們就需要使用@WebFilter，我們不說廢話，直接看該注解的源碼。

里面的配置項(xiàng)還是有很多的，下面我對常用配置項(xiàng)進(jìn)行說明：

  • filterName：該filter的名字
  • initParams：初始化參數(shù)
  • displayName：filter顯示名稱
  • servletNames：指定對哪些servlet進(jìn)行過濾
  •  asyncSupported：是否支持異步模式
  • urlPatterns：指定攔截路徑
  • value：指定攔截路徑

注意：urlPatterns和value是一樣的。urlPatterns和value只能配置一個，不能兩個都配置，兩個都配置就會報(bào)錯。

對于使用@WebFilter,里面的多個參數(shù)用 , 進(jìn)行分隔。 

說明：如果我們僅僅需要配置一個攔截路徑，那么我們可以直接簡寫@WebLister("攔截路徑")，如@WebFilter("/*")就是攔截所有請求。 

xml方式 

xml方式可以說是和Servlet使用xml配置方式一樣了，這里就不廢話，直接配置一個。

    <filter>
        <filter-name>myFilter</filter-name>
        <filter-class>com.clucky.filter.MyFilter</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>myFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

這個就是xml配置方式，只不過把注解換成了xml標(biāo)簽來配置，里面屬性都是一樣的，這個和Servlet的配置方式基本一樣，這里就不再贅述了。

過濾器(Filter)生命周期

 我們都知道Servlet有一個生命周期，當(dāng)然Filter也有一個生命周期，下面我們就來探討一下Filter的生命周期。

Filter的生命周期和Servlet也十分相似，如果大家對Servlet的生命周期不怎么熟悉，那么可以看一下這篇文章Servlet生命周期。

我們創(chuàng)建一個類，實(shí)現(xiàn)Filter的所有方法。

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
public class LifeCycleFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

理論說明 

Filter有3個階段，分別是初始化，攔截和過濾，銷毀。

  • 初始化階段：當(dāng)服務(wù)器啟動時，我們的服務(wù)器(Tomcat)就會讀取配置文件，掃描注解，然后來創(chuàng)建我們的Filter。
  • 攔截和過濾階段：只要請求資源的路徑和攔截的路徑相同，那么過濾器就會對請求進(jìn)行過濾，這個階段在服務(wù)器運(yùn)行過程中會一直循環(huán)。
  • 銷毀階段：當(dāng)服務(wù)器(Tomcat)關(guān)閉時，服務(wù)器創(chuàng)建的Filter也會隨之銷毀。

代碼演示

Filter的三個階段就對應(yīng)著Filter的3個方法，init方法會在Filter創(chuàng)建時調(diào)用，doFilter方法會在請求和攔截匹配時調(diào)用，destroy方法會在Filter銷毀時調(diào)用。我們來對這些方法進(jìn)行編寫驗(yàn)證。

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;
@WebFilter("/*")
public class LifeCycleFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        //這個方法就是初始化方法，在Filter創(chuàng)建時調(diào)用
        System.out.println("調(diào)用了init()方法");
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        //這個方法就是過濾和攔截的方法，當(dāng)請求和攔截匹配時調(diào)用
        System.out.println("調(diào)用了doFilter()方法");
    }
    @Override
    public void destroy() {
        //這個方法就是銷毀方法，在Filter銷毀前調(diào)用
        System.out.println("調(diào)用了destroy()方法");
    }
}

啟動服務(wù)器控制臺輸出

進(jìn)行攔截時控制臺輸出 

關(guān)閉服務(wù)器控制臺輸出 

都和我們預(yù)想的一樣，到此，我們就成功驗(yàn)證了Filter的生命周期。 

FilterConfig和FilterChain說明

FilterConfig和FilterConfig這2個對象是由服務(wù)器(Tomcat)在創(chuàng)建和調(diào)用Filter對象時所傳入的，這2個對象十分有用，F(xiàn)ilterConfig對象可以讀取我們配置的初始參數(shù)，F(xiàn)ilterChain可以實(shí)現(xiàn)多個Filter之間的連接。

FilterConfig

老規(guī)矩，我們要學(xué)習(xí)一個對象，首先查看類圖和源代碼

里面的方法就4個，下面我們分別進(jìn)行講解

  • getFilterName()：獲取filter的名稱
  • getServletContext()：獲取ServletContext
  • getInitparamter(String var1)：獲取配置的初始參數(shù)的值
  • getInitParamterNames()：獲取配置的所有參數(shù)名稱

FilterConfig實(shí)例運(yùn)用

我們在init方法中使用FilterConfig來讀取配置的數(shù)據(jù)庫的信息，然后輸出。

java代碼

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
import java.util.Enumeration;
public class MyFilterConfig implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        System.out.println("-----------獲取全部key:value------------");
        //得到所有配置參數(shù)的名字
        Enumeration<String> names = filterConfig.getInitParameterNames();
        while (names.hasMoreElements()) {
            //得到每一個名字
            String name = names.nextElement();
            System.out.println(name+" = "+filterConfig.getInitParameter(name));
        }
        System.out.println("-----------end.....------------");
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

xml配置 

<filter>
        <filter-name>myFilterConfig</filter-name>
        <filter-class>com.clucky.filter.MyFilterConfig</filter-class>
        <init-param>
            <param-name>driver</param-name>
            <param-value>com.mysql.jdbc.Driver</param-value>
        </init-param>
        <init-param>
            <param-name>url</param-name>
            <param-value>jdbc:mysql://localhost:3306/equip_employ_manage?serverTimezone=GMT</param-value>
        </init-param>
        <init-param>
            <param-name>username</param-name>
            <param-value>root</param-value>
        </init-param>
        <init-param>
            <param-name>password</param-name>
            <param-value>root</param-value>
        </init-param>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>myFilterConfig</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

啟動服務(wù)器，控制臺輸出

我們使用FilterConfig提供的方法就成功實(shí)現(xiàn)了功能，F(xiàn)ilterConfig就是用來讀取配置文件的。

FilterChain 

一樣，我們還是先來查看源代碼以及類圖

我們查看類圖，可以發(fā)現(xiàn)FilterChain就只有一個方法，其實(shí)這個方法就是用來對攔截進(jìn)行放行的，如果有多個攔截器，那么就會繼續(xù)調(diào)用下一個Filter進(jìn)行攔截。doFilter方法需要傳入個參數(shù)，一個是ServletRequest，一個是ServletResponse參數(shù)，這個直接傳入進(jìn)行。

Tomcat在調(diào)用過濾器時，默認(rèn)就會傳入Request和Response，這個參數(shù)封裝了請求和響應(yīng)，我們直接使用就行。ServletResquest和ServletResponse可以直接強(qiáng)轉(zhuǎn)成HttpServletRequest和HttpServletResponse，然后使用相應(yīng)的方法。

 將ServletRequest轉(zhuǎn)成HttpServletRequest

FilterChain應(yīng)用實(shí)例

我們前面一直都是一個Filter，現(xiàn)在我們來配置2個Filter，通過FilterChain來進(jìn)行多個過濾。

第一個Filter

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;
@WebFilter("/*")
public class Filter01 implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("調(diào)用過濾器01對請求進(jìn)行過濾~~~~");
        //放行,如果還有過濾器，那么就執(zhí)行下一個過濾器
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        System.out.println("調(diào)用過濾器01對響應(yīng)進(jìn)行過濾~~~~");
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

第二個過濾器

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;
@WebFilter("/*")
public class Filter02 implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("調(diào)用過濾器02對請求進(jìn)行過濾~~~~");
        //放行,如果還有過濾器，那么就執(zhí)行下一個過濾器
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        System.out.println("調(diào)用過濾器02對響應(yīng)進(jìn)行過濾~~~~");
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

啟動服務(wù)器，然后我們游覽器輸入http://localhost:8080/filter/abc（filter是我配置的web工程路徑）來進(jìn)行訪問，查看控制臺輸出。

我們可以看見Filter01先進(jìn)行過濾，然后交給Filter02，然后訪問資源，然后Filter02對響應(yīng)進(jìn)行過濾，然后Filter01對響應(yīng)進(jìn)行過濾。圖示如下：

我們先使用Filter01對請求進(jìn)行過濾，那么很自然的，我們就是使用Filter02先對響應(yīng)進(jìn)行過濾。 

 多個Filter的執(zhí)行順序

上面我們配置了2個過濾器，那么我們怎么知道那個過濾器先執(zhí)行呢？其實(shí)大家可以直接使用代碼進(jìn)行驗(yàn)證，培養(yǎng)獨(dú)立思考的習(xí)慣，這里我就直接給出答案了。

  • 如果我們是在web.xml中配置的過濾器，那么過濾器的執(zhí)行順序就是<filter-mapping>在web配置的順序，配置在上面那么就會先執(zhí)行。
  • 如果我們是使用@WebFilter進(jìn)行配置的，那么執(zhí)行順序就是字符比較順序來執(zhí)行，例如有2個過濾器，一個是AFilter，一個是BFilter，那么AFilter就會先執(zhí)行。
  • 如果注解和xml混用，那么在web.xml中配置的會先執(zhí)行。

執(zhí)行順序驗(yàn)證

我這里就驗(yàn)證第一條，也就是web.xml中配置的順序和<filter-mapping>順序一樣，其他大家感興趣自己驗(yàn)證。

xml配置順序 3->1->2

    <filter>
        <filter-name>filter03</filter-name>
        <filter-class>com.clucky.filter.Filter03</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>filter03</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>
    <filter>
        <filter-name>filter01</filter-name>
        <filter-class>com.clucky.filter.Filter01</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>filter01</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>
    <filter>
        <filter-name>filter02</filter-name>
        <filter-class>com.clucky.filter.Filter02</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>filter02</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

Filter01

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
public class Filter01 implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("調(diào)用過濾器01對請求進(jìn)行過濾~~~~");
        //放行,如果還有過濾器，那么就執(zhí)行下一個過濾器
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        System.out.println("調(diào)用過濾器01對響應(yīng)進(jìn)行過濾~~~~");
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

Filter02

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
public class Filter02 implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("調(diào)用過濾器02對請求進(jìn)行過濾~~~~");
        //放行,如果還有過濾器，那么就執(zhí)行下一個過濾器
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        System.out.println("調(diào)用過濾器02對響應(yīng)進(jìn)行過濾~~~~");
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

Filter03

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
public class Filter03 implements Filter{
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("調(diào)用過濾器03對請求進(jìn)行過濾~~~~");
        //放行,如果還有過濾器，那么就執(zhí)行下一個過濾器
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        System.out.println("調(diào)用過濾器03對響應(yīng)進(jìn)行過濾~~~~");
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

我們啟動服務(wù)器，游覽器訪問，然后查看控制臺輸出是不是我們配置的3->1->2的順序

發(fā)現(xiàn)執(zhí)行順序果然是這樣，另外2個的驗(yàn)證大家感興趣可以自己驗(yàn)證，我這里就不驗(yàn)證了，如果嫌麻煩，那么記住就行了。

Filter應(yīng)用實(shí)例(實(shí)現(xiàn)敏感詞匯過濾) 

我們學(xué)了那么多，現(xiàn)在來做一個實(shí)例，我們寫一個評論頁面，可以進(jìn)行評論，如果評論中含有我們定義的敏感詞匯，那么我們就進(jìn)行過濾，使用**來進(jìn)行代替。

代碼實(shí)現(xiàn)

jsp頁面

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>評論</title>
</head>
<body>
<h1>輸入評論內(nèi)容</h1>
<form action="${pageContext.request.contextPath}/comment" method="post">
    <textarea name="message" cols="30" rows="10"></textarea>
    <input type="submit" value="提交">
</form>
<p >${requestScope.get("name")}<span style="color: red">${requestScope.get("comment")}</span></p>
</body>
</html>

Filter代碼

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.annotation.WebInitParam;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
@WebFilter(servletNames = {"comment"},initParams = {@WebInitParam(name = "sensitiveWord", value = "zz")})
public class CommentFilter implements Filter {
    private List<String> sensitiveWords = new ArrayList<>();
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        //得到敏感詞匯
        String word = filterConfig.getInitParameter("sensitiveWord");
        //加入集合
        sensitiveWords.add(word);
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        //設(shè)置編碼
        servletRequest.setCharacterEncoding("utf-8");
        servletResponse.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        //得到評論
        String message = servletRequest.getParameter("message");
        for (String sensitiveWord : sensitiveWords) {
            //對所有敏感詞匯進(jìn)行過濾
            if (message.contains(sensitiveWord)){
                //替換敏感詞匯
                message = message.replace(sensitiveWord, "**");
            }
        }
        //存入request域
        servletRequest.setAttribute("comment",message);
        //放行
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

Servlet代碼

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.*;
import java.io.IOException;
import java.util.HashSet;
@WebServlet(name = "comment",value = "/comment")
public class CommentServlet extends HttpServlet {
    //記錄評論敏感詞匯的ip
    private HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String message = request.getParameter("message");
        String comment = (String) request.getAttribute("comment");
        if (message.equals(comment)){
            System.out.println("沒有敏感詞匯.....");
            //設(shè)置名字
            request.setAttribute("name","good boy：");
        }else {
            //有敏感詞匯，記錄IP
            String localAddr = request.getLocalAddr();
            System.out.println(localAddr);
            hashSet.add(localAddr);
            //設(shè)置名字
            request.setAttribute("name","bad boy：");
        }
        //轉(zhuǎn)發(fā)到comment.jsp頁面
        request.getRequestDispatcher("/comment.jsp").forward(request,response);
    }
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

代碼驗(yàn)證

我們輸入http://localhost:8080/filter/comment.jsp，來訪問jsp頁面.

         輸入評論內(nèi)容：你好?。?！!

下面顯示了我們的評論，我們再來輸入：你真是個zz

 顯示你真是個**，我們的評論過濾就成功了。

總結(jié) 

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