簡介

Spring 框架提供了各種強大的功能來構建健壯且可擴展的應用程序。 Spring 中鮮為人知但非常有用的注解之一是 @Filter，它支持自定義過濾器，可以將其應用于 Spring 應用程序以實現(xiàn)不同的目的，例如日志記錄、身份驗證等。 在這篇文章中，我們將深入研究如何使用 Spring 的 @Filter 注解來創(chuàng)建自定義過濾器。

Spring Filters簡介

過濾器在 Web 開發(fā)中發(fā)揮著至關重要的作用，尤其是在基于 Spring 的 Web 應用程序的上下文中。當我們談論 Spring 時，我們主要集中在依賴注入、AOP（面向切面?編程）和 Data JPA 等功能上，而忽略了一些像Filter這樣的無名英雄。過濾器在許多方面都發(fā)揮了作用，例如安全、日志記錄、轉換以及各種其他類型的預處理和后處理活動。

過濾器在 Web 應用程序中的重要性

如果需要強制執(zhí)行訪問控制（身份驗證和授權）、記錄傳入或輸出的 HTTP 請求和響應，或者在請求和響應正文到達控制器或到達客戶端之前對其進行操作，那么過濾器就發(fā)揮了作用。它們?yōu)闄M切關注點提供了一個集中處理，確保不必在應用程序的多個部分中寫相同的邏輯，從而生成更干凈、更易于維護的代碼。

過濾器如何融入 Spring 生態(tài)系統(tǒng)

在 Spring 生態(tài)系統(tǒng)中，過濾器充當著 Servlet 管道中的攔截器，這意味著它們有權在請求到達控制器之前（預處理）和響應離開控制器之后（后處理）執(zhí)行操作。 Spring 與 Java Servlet 規(guī)范很好地保持一致，因此，您可以在 Spring 應用程序中使用本機 Servlet 過濾器。然而，Spring 更進一步，提供了一種使用注解及其強大的依賴注入功能來定義過濾器的優(yōu)雅方法。

@Filter 有什么作用

Spring 中的 @Filter 注釋（或用于類似目的的自定義注解）用于定義可以注冊并應用于傳入請求的過濾器。它允許您將過濾邏輯與核心應用程序邏輯完全分離，提供一種優(yōu)雅的方式將自定義操作添加到請求-響應周期。使用@Filter，您可以簡潔地表達特定的一段代碼旨在充當過濾器，從而使代碼更易于理解和維護。

Servlet 過濾器與 Spring 過濾器

為什么要使用 Spring 特定的過濾器而不是標準 Servlet 過濾器。雖然 Servlet 過濾器功能強大并且可以完成很多工作，但 Spring 過濾器受益于 Spring 的生態(tài)系統(tǒng)，例如它的依賴注入功能，它允許您將 Spring 管理的 bean 直接連接到過濾器類中。這是傳統(tǒng) Servlet 過濾器無法做到的事情。

實踐

在本節(jié)中，我們將著眼于從頭開始設置 Spring Boot 項目，重點關注包含必要的依賴項和配置以支持過濾器的使用。我們將討論兩種設置項目的方法：使用 Spring Initializr 和手動設置。

剖析過濾器

了解過濾器的結構對于充分利用其功能至關重要?；?Spring 的應用程序中的過濾器可以與 Java 的本機 Servlet Filter 保持一致，也可以使用 Spring 的特定功能來實現(xiàn)更加自定義的方法。要掌握過濾器的本質(zhì)，就必須探索其核心方法——過濾器鏈，以及如何正確配置過濾器。

過濾器中的核心方法

Spring（或一般的 Java Web 應用程序）中的典型過濾器本質(zhì)上是一個 Java 類，它實現(xiàn)了 javax.servlet 包中的 Filter 接口。該接口定義了三個方法：

init(FilterConfig filterConfig)

該方法在過濾器的生命周期內(nèi)僅被調(diào)用一次。您可以在此處放置初始化邏輯，例如分配資源。 FilterConfig 對象提供對過濾器配置參數(shù)的訪問，您可以使用此對象來獲取 Spring 配置中定義的初始化參數(shù)。

doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)

這是過濾器的主要邏輯，每次請求響應都會調(diào)用這個方法。ServletRequest和ServletResponse分別表示輸入請求和輸出回復，在此方法中調(diào)用chain.doFilter會將請求和響應傳給過濾器鏈中的下一個實體（過濾器鏈或者目標資源例如控制器）

destory()

當過濾器停止服務或者程序關閉時調(diào)用。通常做的是一些清理資源的工作，例如關閉數(shù)據(jù)庫連接、關閉文件等。

理解FilterChain(過濾器鏈)

過濾器鏈表示是請求和響應經(jīng)過的一系列的的過濾器，就和一根鏈條一樣。過濾器添加到鏈中的順序很重要，如果Filter A修改了請求對象，那么鏈中的下一個Filter B將接收修改后的請求。

如何在Spring中配置Filter

雖然可以使用@Component注解配置Filter class使得sping可以自動檢測并應用，但這會造成過濾器應用到每個請求。為了進行更精細的控制，可以使用 FilterRegistrationBean，這個類可以配置過濾器應用到哪個Url或者Servlet。

下面是示例

@Bean
public FilterRegistrationBean<CustomFilter> loggingFilter() {
    FilterRegistrationBean<CustomFilter> registrationBean = new FilterRegistrationBean<>();

    registrationBean.setFilter(new CustomFilter());
    registrationBean.addUrlPatterns("/api/*");

    return registrationBean;
}

這個例子中，我們的過濾器只對以api開頭的請求有效。

一個簡單的日志過濾器

為了將所有這些概念聯(lián)系在一起，讓我們回顧一下簡單的日志過濾器示例：

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;

public class LoggingFilter implements Filter {
  
  @Override
  public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    // 初始化
    System.out.println("Logging Filter initialized");
  }
  
  @Override
  public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
      throws IOException, ServletException {
    System.out.println("Request received at " + new java.util.Date());
    
    chain.doFilter(request, response);
    
    System.out.println("Response sent at " + new java.util.Date());
  }
  
  @Override
  public void destroy() {
    // 清理資源
    System.out.println("Logging Filter destroyed");
  }
}

在這個例子中，實現(xiàn)了三個主要的方法，init()輸出了一些初始化方法，doFilter記錄了請求進來的時間和響應回復的時間，destory()記錄了資源清理的時間。

使用@Filter創(chuàng)建自定義過濾器

使用@Filter注解創(chuàng)建自定義過濾器給程序添加特定的功能是非常有效的，這種自定義過濾器以聲明的方式在特定方法或者路由上應用過濾器，是代碼更加簡介且容易維護。

創(chuàng)建@Filter注解

第一步是創(chuàng)建 @Filter 注解本身。這將是一個標記注解，用于標識哪些控制器或方法應受到過濾器的影響

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
public @interface Filter {
    String value() default "";
}

創(chuàng)建一個@Filter過濾器類

現(xiàn)在，讓我們創(chuàng)建一個將執(zhí)行實際邏輯的自定義過濾器類。要使用 @Filter 注釋，自定義過濾器類應檢查其是否存在。

import org.springframework.core.annotation.AnnotationUtils;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;

public class CustomFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;
        
        String path = httpRequest.getRequestURI();
        Class<?> controller = 
        
        if (controller != null && AnnotationUtils.findAnnotation(controller, Filter.class) != null) {
            System.out.println("Custom filter applied");
        }

        chain.doFilter(request, response);
    }
}

注冊自定義過濾器

為了讓自定義過濾器正常工作，我們需要注冊它。您可以使用 Spring 的 FilterRegistrationBean 以編程方式實現(xiàn)。

import org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class FilterConfig {

    @Bean
    public FilterRegistrationBean<CustomFilter> customFilterRegistration() {
        FilterRegistrationBean<CustomFilter> registrationBean = new FilterRegistrationBean<>();

        registrationBean.setFilter(new CustomFilter());
        registrationBean.addUrlPatterns("/*"); // Apply to all routes

        return registrationBean;
    }
}

通過此配置，自定義過濾器將應用于所有路由。您可以更改 addUrlPatterns 方法參數(shù)來限制應應用過濾器的路由。

使用自定義過濾器注解

現(xiàn)在自定義過濾器和 @Filter 注解已準備就緒，現(xiàn)在可以注解控制器或特定方法。

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@Filter("Some Value")
public class MyController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello, World!";
    }
}

使用場景和最佳實踐

過濾器為 Spring Boot 應用程序提供了強大的自定義功能，并且可以通過多種方式利用它們來滿足不同的需求。下面，我們將介紹一些使用過濾器的常見用例，并研究實施過濾器時要遵循的最佳實踐。

使用場景

認證與授權：過濾器是在允許請求繼續(xù)發(fā)送到控制器之前執(zhí)行身份驗證和授權檢查的理想工具。這可確保只有授權用戶才能訪問應用程序的特定部分。

記錄和監(jiān)控：過濾器可以記錄有關請求和響應的基本信息，例如 IP 地址、標頭、有效負載大小和執(zhí)行時間。這些信息有利于調(diào)試和監(jiān)控。

數(shù)據(jù)轉換： 可以使用過濾器來轉換請求和響應數(shù)據(jù)，例如，通過添加默認參數(shù)、執(zhí)行數(shù)據(jù)轉換或使用附加信息豐富響應。

速率限制：過濾器可以通過計算給定時間范圍內(nèi)來自特定客戶端的請求數(shù)量來幫助限制速率，然后根據(jù)這些計數(shù)阻止或允許請求。

最佳實踐

把事情簡單化：過濾器不適合復雜業(yè)務邏輯。它們應該盡可能輕量級，以確保它們不會成為性能瓶頸。

注意過濾器鏈： 永遠記住調(diào)用 chain.doFilter(request, response) 來繼續(xù)執(zhí)行過濾器鏈。否則，請求將被阻止，并且無法到達預期的效果。

執(zhí)行順序： 過濾器注冊和執(zhí)行的順序很重要。如果處理依賴于先前的過濾器，請確保設置順序。

徹底測試 ： 過濾器與每個傳入請求和傳出響應交互。因此，嚴格的測試對于確保它們在各種條件下表現(xiàn)出預期的效果至關重要。

利用 Spring 的靈活性： Spring Boot 允許通過多種方式來注冊和應用過濾器。利用這種靈活性來創(chuàng)建模塊化且可維護的代碼。

總結

在這篇文章中，我們了解了在 Spring 應用程序中使用過濾器的要點和復雜性。從了解過濾器的結構到設置 Spring Boot 項目，再到使用專門的 @Filter 注釋創(chuàng)建自定義過濾器，我們涵蓋了很多信息。我們還深入研究了過濾器非常有用的現(xiàn)實用例，以及實施過濾器時要遵循的最佳實踐。

當您開發(fā)和維護 Spring Boot 應用程序時，過濾器提供了一種強大的模塊化方法來處理各種橫切問題，例如日志記錄、身份驗證和數(shù)據(jù)轉換等。了解如何正確實現(xiàn)和使用過濾器可以極大地增強應用程序的功能、安全性和整體質(zhì)量。

以上就是Spring使用@Filter注解創(chuàng)建自定義過濾器的詳細內(nèi)容，更多關于Spring Filter自定義過濾器的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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