簡(jiǎn)介

Spring 框架提供了各種強(qiáng)大的功能來(lái)構(gòu)建健壯且可擴(kuò)展的應(yīng)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(guò)濾器，可以將其應(yīng)用于 Spring 應(yīng)用程序以實(shí)現(xiàn)不同的目的，例如日志記錄、身份驗(yàn)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(lái)創(chuàng)建自定義過(guò)濾器。

Spring Filters簡(jiǎn)介

過(guò)濾器在 Web 開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是在基于 Spring 的 Web 應(yīng)用程序的上下文中。當(dāng)我們談?wù)?Spring 時(shí)，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(wú)名英雄。過(guò)濾器在許多方面都發(fā)揮了作用，例如安全、日志記錄、轉(zhuǎn)換以及各種其他類型的預(yù)處理和后處理活動(dòng)。

過(guò)濾器在 Web 應(yīng)用程序中的重要性

如果需要強(qiáng)制執(zhí)行訪問(wèn)控制（身份驗(yàn)證和授權(quán)）、記錄傳入或輸出的 HTTP 請(qǐng)求和響應(yīng)，或者在請(qǐng)求和響應(yīng)正文到達(dá)控制器或到達(dá)客戶端之前對(duì)其進(jìn)行操作，那么過(guò)濾器就發(fā)揮了作用。它們?yōu)闄M切關(guān)注點(diǎn)提供了一個(gè)集中處理，確保不必在應(yīng)用程序的多個(gè)部分中寫相同的邏輯，從而生成更干凈、更易于維護(hù)的代碼。

過(guò)濾器如何融入 Spring 生態(tài)系統(tǒng)

在 Spring 生態(tài)系統(tǒng)中，過(guò)濾器充當(dāng)著 Servlet 管道中的攔截器，這意味著它們有權(quán)在請(qǐng)求到達(dá)控制器之前（預(yù)處理）和響應(yīng)離開(kāi)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(yīng)用程序中使用本機(jī) Servlet 過(guò)濾器。然而，Spring 更進(jìn)一步，提供了一種使用注解及其強(qiáng)大的依賴注入功能來(lái)定義過(guò)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(cè)并應(yīng)用于傳入請(qǐng)求的過(guò)濾器。它允許您將過(guò)濾邏輯與核心應(yīng)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(qǐng)求-響應(yīng)周期。使用@Filter，您可以簡(jiǎn)潔地表達(dá)特定的一段代碼旨在充當(dāng)過(guò)濾器，從而使代碼更易于理解和維護(hù)。

Servlet 過(guò)濾器與 Spring 過(guò)濾器

為什么要使用 Spring 特定的過(guò)濾器而不是標(biāo)準(zhǔn) Servlet 過(guò)濾器。雖然 Servlet 過(guò)濾器功能強(qiáng)大并且可以完成很多工作，但 Spring 過(guò)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(guò)濾器類中。這是傳統(tǒng) Servlet 過(guò)濾器無(wú)法做到的事情。

實(shí)踐

在本節(jié)中，我們將著眼于從頭開(kāi)始設(shè)置 Spring Boot 項(xiàng)目，重點(diǎn)關(guān)注包含必要的依賴項(xiàng)和配置以支持過(guò)濾器的使用。我們將討論兩種設(shè)置項(xiàng)目的方法：使用 Spring Initializr 和手動(dòng)設(shè)置。

剖析過(guò)濾器

了解過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)對(duì)于充分利用其功能至關(guān)重要。基于 Spring 的應(yīng)用程序中的過(guò)濾器可以與 Java 的本機(jī) Servlet Filter 保持一致，也可以使用 Spring 的特定功能來(lái)實(shí)現(xiàn)更加自定義的方法。要掌握過(guò)濾器的本質(zhì)，就必須探索其核心方法——過(guò)濾器鏈，以及如何正確配置過(guò)濾器。

過(guò)濾器中的核心方法

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

init(FilterConfig filterConfig)

該方法在過(guò)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(duì)象提供對(duì)過(guò)濾器配置參數(shù)的訪問(wèn)，您可以使用此對(duì)象來(lái)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(guò)濾器的主要邏輯，每次請(qǐng)求響應(yīng)都會(huì)調(diào)用這個(gè)方法。ServletRequest和ServletResponse分別表示輸入請(qǐng)求和輸出回復(fù)，在此方法中調(diào)用chain.doFilter會(huì)將請(qǐng)求和響應(yīng)傳給過(guò)濾器鏈中的下一個(gè)實(shí)體（過(guò)濾器鏈或者目標(biāo)資源例如控制器）

destory()

當(dāng)過(guò)濾器停止服務(wù)或者程序關(guān)閉時(shí)調(diào)用。通常做的是一些清理資源的工作，例如關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接、關(guān)閉文件等。

理解FilterChain(過(guò)濾器鏈)

過(guò)濾器鏈表示是請(qǐng)求和響應(yīng)經(jīng)過(guò)的一系列的的過(guò)濾器，就和一根鏈條一樣。過(guò)濾器添加到鏈中的順序很重要，如果Filter A修改了請(qǐng)求對(duì)象，那么鏈中的下一個(gè)Filter B將接收修改后的請(qǐng)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(dòng)檢測(cè)并應(yīng)用，但這會(huì)造成過(guò)濾器應(yīng)用到每個(gè)請(qǐng)求。為了進(jìn)行更精細(xì)的控制，可以使用 FilterRegistrationBean，這個(gè)類可以配置過(guò)濾器應(yīng)用到哪個(gè)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(gè)例子中，我們的過(guò)濾器只對(duì)以api開(kāi)頭的請(qǐng)求有效。

一個(gè)簡(jiǎn)單的日志過(guò)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(jiǎn)單的日志過(guò)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(gè)例子中，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)主要的方法，init()輸出了一些初始化方法，doFilter記錄了請(qǐng)求進(jìn)來(lái)的時(shí)間和響應(yīng)回復(fù)的時(shí)間，destory()記錄了資源清理的時(shí)間。

使用@Filter創(chuàng)建自定義過(guò)濾器

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

創(chuàng)建@Filter注解

第一步是創(chuàng)建 @Filter 注解本身。這將是一個(gè)標(biāo)記注解，用于標(biāo)識(shí)哪些控制器或方法應(yīng)受到過(guò)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(gè)@Filter過(guò)濾器類

現(xiàn)在，讓我們創(chuàng)建一個(gè)將執(zhí)行實(shí)際邏輯的自定義過(guò)濾器類。要使用 @Filter 注釋，自定義過(guò)濾器類應(yīng)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(cè)自定義過(guò)濾器

為了讓自定義過(guò)濾器正常工作，我們需要注冊(cè)它。您可以使用 Spring 的 FilterRegistrationBean 以編程方式實(shí)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(guò)此配置，自定義過(guò)濾器將應(yīng)用于所有路由。您可以更改 addUrlPatterns 方法參數(shù)來(lái)限制應(yīng)應(yīng)用過(guò)濾器的路由。

使用自定義過(guò)濾器注解

現(xiàn)在自定義過(guò)濾器和 @Filter 注解已準(zhǔn)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(chǎng)景和最佳實(shí)踐

過(guò)濾器為 Spring Boot 應(yīng)用程序提供了強(qiáng)大的自定義功能，并且可以通過(guò)多種方式利用它們來(lái)滿足不同的需求。下面，我們將介紹一些使用過(guò)濾器的常見(jiàn)用例，并研究實(shí)施過(guò)濾器時(shí)要遵循的最佳實(shí)踐。

使用場(chǎng)景

認(rèn)證與授權(quán)：過(guò)濾器是在允許請(qǐng)求繼續(xù)發(fā)送到控制器之前執(zhí)行身份驗(yàn)證和授權(quán)檢查的理想工具。這可確保只有授權(quán)用戶才能訪問(wèn)應(yīng)用程序的特定部分。

記錄和監(jiān)控：過(guò)濾器可以記錄有關(guān)請(qǐng)求和響應(yīng)的基本信息，例如 IP 地址、標(biāo)頭、有效負(fù)載大小和執(zhí)行時(shí)間。這些信息有利于調(diào)試和監(jiān)控。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換： 可以使用過(guò)濾器來(lái)轉(zhuǎn)換請(qǐng)求和響應(yīng)數(shù)據(jù)，例如，通過(guò)添加默認(rèn)參數(shù)、執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或使用附加信息豐富響應(yīng)。

速率限制：過(guò)濾器可以通過(guò)計(jì)算給定時(shí)間范圍內(nèi)來(lái)自特定客戶端的請(qǐng)求數(shù)量來(lái)幫助限制速率，然后根據(jù)這些計(jì)數(shù)阻止或允許請(qǐng)求。

最佳實(shí)踐

把事情簡(jiǎn)單化：過(guò)濾器不適合復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯。它們應(yīng)該盡可能輕量級(jí)，以確保它們不會(huì)成為性能瓶頸。

注意過(guò)濾器鏈： 永遠(yuǎn)記住調(diào)用 chain.doFilter(request, response) 來(lái)繼續(xù)執(zhí)行過(guò)濾器鏈。否則，請(qǐng)求將被阻止，并且無(wú)法到達(dá)預(yù)期的效果。

執(zhí)行順序： 過(guò)濾器注冊(cè)和執(zhí)行的順序很重要。如果處理依賴于先前的過(guò)濾器，請(qǐng)確保設(shè)置順序。

徹底測(cè)試 ： 過(guò)濾器與每個(gè)傳入請(qǐng)求和傳出響應(yīng)交互。因此，嚴(yán)格的測(cè)試對(duì)于確保它們?cè)诟鞣N條件下表現(xiàn)出預(yù)期的效果至關(guān)重要。

利用 Spring 的靈活性： Spring Boot 允許通過(guò)多種方式來(lái)注冊(cè)和應(yīng)用過(guò)濾器。利用這種靈活性來(lái)創(chuàng)建模塊化且可維護(hù)的代碼。

總結(jié)

在這篇文章中，我們了解了在 Spring 應(yīng)用程序中使用過(guò)濾器的要點(diǎn)和復(fù)雜性。從了解過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)到設(shè)置 Spring Boot 項(xiàng)目，再到使用專門的 @Filter 注釋創(chuàng)建自定義過(guò)濾器，我們涵蓋了很多信息。我們還深入研究了過(guò)濾器非常有用的現(xiàn)實(shí)用例，以及實(shí)施過(guò)濾器時(shí)要遵循的最佳實(shí)踐。

當(dāng)您開(kāi)發(fā)和維護(hù) Spring Boot 應(yīng)用程序時(shí)，過(guò)濾器提供了一種強(qiáng)大的模塊化方法來(lái)處理各種橫切問(wèn)題，例如日志記錄、身份驗(yàn)證和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。了解如何正確實(shí)現(xiàn)和使用過(guò)濾器可以極大地增強(qiáng)應(yīng)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(guò)濾器的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Spring Filter自定義過(guò)濾器的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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