JavaEE-过滤器和监听器 案例分析

过滤器和监听器

本文主要介绍过滤器和监听器的编程接口、基本结构、信息配置、部署和运行，最后通过案例说明过滤器和监听器的典型应用。

什么是过滤器

过滤器是web服务器上的组件，它们对客户和资源之间的请求和响应进行过滤。
过滤器的工作原理是：当servlet容器接收到对某个资源的请求，它要检查是否有过滤器与之关联。如果有过滤器与该资源关联，servlet容器将把该请求发送给过滤器。在过滤器处理完请求后，它将做下面3件事：
• 产生响应并将其返回给客户；
• 如果有过滤器链，它将把（修改过或没有修改过）请求传递给下一个过滤器；
• 将请求传递给不同的资源。
当请求返回到客户时，它是以相反的方向经过同一组过滤器返回。过滤器链中的每个过滤器够可能修改响应。
过滤器API主要包括：Filter、FilterConfig和FilterChain接口。

工作原理图：

过滤器编程接口

进行过滤器编程用到javax.servlet.jar中的一组接口和类，下表只列出了与过滤器设计有关的三个重要接口，而与Servlet编程有关的接口、类未列。

功能	类和接口
Filter实现	javax.servlet.Filter
Filter配置	javax.servlet.FilterConfig
Filter链	javax.servlet.FilterChain

接口Filter的主要方法

1. init()方法
   方法原型：

public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException{}

该方法用于初始化过滤器，并获取web.xml文件中配置的过滤器初始化参数，默认情况下，服务器启动时就会加载过滤器，init方法就会执行。
该方法有一个FilterConfig类型的参数，利用它可以获取在web.xml中设置的过滤器的初始化参数值。获取初始参数值的方法为：

public String getInitParameter(String paraName)

过滤器的信息配置将在稍后介绍。
2. doFilter()方法
方法原型：

public void doFilter(ServletRequest request,  ServletResponse response,FilterChain filterChain) throws IOException,ServletException{}

当请求地址和过滤地址匹配时将进行过滤操作，该方法被执行。
第1个参数为ServletRequest对象，此对象给过滤器提供了对请求信息（包括表单数据、Cookie和HTTP请求头）的完全访问。
第2个参数为ServletResponse，用于响应请求。
第3个参数为FilterChain对象，使用该参数对象调用Servlet、JSP页面或者过滤器链中的下一个过滤器。
调用方法为：

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response)

3. destroy()方法
   方法原型：

public void destroy()

Servlet容器在销毁过滤器实例前调用该方法，这个方法中可以释放Servlet过滤器占用的资源。
性质等同于Servlet的destory()方法。这些方法构成了过滤器对象的生命周期：创建、执行过滤方法、销毁。

设计过滤器

过滤器的设计需要实现Filter接口，并要根据处理的功能需要，实现Filter接口中的上述3个方法。
在开发环境下创建过滤器是很方便的，其创建过程：

• 创建实现Filter接口的类：在项目的src下，创建一个或多个过滤器，并采用“包”结构的方式组织所有的过滤器。
• 实现init方法，读取过滤器的初始化函数。
• 将过滤行为放入doFilter()方法中：实现doFilter()，完成该过滤器所需要过滤功能。
• 调用filterchain对象的doFilter方法：filterChain对象是过滤器接口的doFilter方法的一个参数，调用Filterchain的doFilter方法时，下一个关联的过滤器将被调用，若没有其他与Servlet或JSP相关联的过滤器，就调用Servlet或JSP本身。
• 将过滤器与特定的Servlet或JSP页面关联：使用部署配置文件（web.xml）中的filter元素和filter-mapping元素。

实例1：编写一个过滤器审计用户对资源的访问

1. 创建实现Filter接口的类AuditFilter：
   
   
   

package filter;

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

public class AuditFilter implements Filter {

    protected FilterConfig config;

    public void init(FilterConfig filterConfig)
            throws ServletException {
        this.config = filterConfig;
    }

    public void doFilter(ServletRequest request,
            ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {

        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;

        String addr = req.getRemoteAddr();
        String user = req.getRemoteHost();
        config.getServletContext().log("RemoteAddress:" + addr
                + ",RemoteHost:" + user);
        chain.doFilter(req, res);
    }

    public void destroy() {
    }
}

2. 在web.xml中配置过滤器

<web-app version="3.1" xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd">
    <filter>
        <filter-name>AuditFilterfilter-name>
        <filter-class>filter.AuditFilterfilter-class>
    filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>AuditFilterfilter-name>
        <url-pattern>/*url-pattern>
    filter-mapping>
    <session-config>
        <session-timeout>
            30
        session-timeout>
    session-config>
web-app>

有的编译器会在创建过滤器的时候就把web.xml配置好了
3. 运行项目，并查看日志文件
访问该应用程序中的任何一个资源，如使用下面的URL访问index.html：
http://localhost:8080/JavaEE-2-FilterListener/index.html
然后打开\logs目录中的localhost.2019-04-13.log文件中有下面一行（访问多个资源就会有多行）
CATALINA_HOME即tomcat的安装位置

什么是监听器

监听器是Web应用开发的一个重要组成部分。通过它可以监听Web应用的上下文信息、Servlet请求信息、Servlet会话信息，并自动根据不同情况，在后台调用相应的处理程序。利用监听器来对Web应用进行监听和控制的，极大地增强了Web应用的事件处理能力。
监听器运行机制：当服务器启动时，监听器自动加载（执行构造函数），特定事件发生时，容器自动调用相应监听器中对应的事件处理方法。

监听器编程接口

监听器编程要用到javax.servlet.jar中的一组监听接口和事件类。根据监听对象的不同，监听器划分为3种：
（1）ServletContext事件监听器：用于监听应用程序环境对象。
（2）HttpSession事件监听器：用于监听用户会话对象。
（3）ServletRequest事件监听器：用于监听请求消息对象。
在Servlet 2.4规范中共定义了6种事件类型和8个事件监听器接口，它们可以处理三种对象上的事件：

.

监听器接口与事件类
监听对象	监听器接口	监听事件
ServletContext	ServletContextListener	ServletContextEvent
	ServletContextAttributeListener	ServletContextAttributeEvent
HttpSession	HttpSessionListener	HttpSessionEvent
	HttpSessionActivationListener
	HttpSessionAttributeListener	HttpSessionBindingEvent
	HttpSessionBindingListener
ServletRequest	ServletRequestListener	ServletRequestEvent
	ServletRequestAttributeListener	ServletRequestAttributeEvent

设计监听器

1. 实现合适的接口：监听器需要根据监听对象的不同，实现某个监听接口。
2. 实现有关事件的方法：按所选择的监听器接口，实现该接口中的有关的方法。
3. 获取对重要Web应用对象的访问：在事件处理方法中，可能会用到9个重要对象（分为3类）：
   servlet上下文、变化后的servlet上下文属性的名称、变化后的servlet上下文属性的值。
   会话对象、变化后的会话属性的名称、变化后的会话属性的值。
   请求对象、变化后的请求对象属性的名称、变化后的请求对象属性的值。
4. 使用这些对象：需要根据具体应用，选择有关的对象。例如，对于servlet上下文，可能会读取初始化参数（getInitParameter方法），存储数据供以后使用（setAttribute方法）和读取原先存储的数据（getAttribute方法）。
5. 配置监听器：在web.xml中，利用listener元素和listener-class元素完成配置。
6. 提供任何需要的初始化参数：servlet上下文监听器一般先读取servlet上下文的初始参数，并将这些参数作为所有servlet或JSP都可以使用的数据基础。在web.xml中使用context-param元素提供这些初始化参数的名称和值。

实例：编写一个HttpSession事件监听器用来记录当前在线人数

【分析】 在网站中经常需要进行在线人数的统计。过去的一般做法是结合登录和退出功能，即当用户登录的时候计数器加1，当用户点击退出按钮时计数器减1。这种处理方式存在两个缺点：一是用户正常登录后，可能会忘记点击退出按钮，而直接关闭浏览器，导致计数器减1的操作不会执行；二是该方法无法统计非登录的在线人数。
可以利用监听器来解决这个问题，实现更准确的在线人数统计功能。当一个浏览器第一次访问网站的时候，服务器会新建一个HttpSession对象，并触发HttpSession创建事件，如果注册了HttpSessionListener事件监听器，则会调用HttpSessionListener事件监听器的sessionCreated方法。相反，当这个浏览器用户注销或访问结束超时的时候，服务器会销毁相应的HttpSession对象，触发HttpSession销毁事件，同时调用所注册HttpSessionListener事件监听器的sessionDestroyed方法。这样，我们只需要在HttpSessionListener实现类的sessionCreated方法中让计数器加1，在sessionDestroyed方法中让计数器减1，就可实现网站在线人数的统计功能。

1. 设计监听器类：OnlineListener.java
   
   

package listener;

import javax.servlet.ServletContextListener;
import javax.servlet.http.HttpSessionEvent;
import javax.servlet.http.HttpSessionListener;

/**
 * Web application lifecycle listener.
 *
 * @author YU
 */
public class OnlineListener implements ServletContextListener, HttpSessionListener {

    private static int count = 0;

    @Override
    public void sessionCreated(HttpSessionEvent se) {
        count++;
        se.getSession().getServletContext().setAttribute(
                "onlineCount", new Integer(count));

    }

    @Override
    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent se) {
        count--;
        se.getSession().getServletContext().setAttribute(
                "onlineCount", new Integer(count));

    }
    
    public static int getOnlineCount(){
        return count;
    }
}

2. 注册事件监听器
   修改web.xml文件，添加以下配置代码 ：

<listener>
    <listener-class>listener.OnlineListenerlistener-class>
listener>

有的编译器会在创建监听器的时候就把web.xml配置好了。

3. 显示在线人数的页面OnlineCount.jsp

<%-- 
    Document   : OnlineCount
    Created on : 2019-4-13, 10:27:24
    Author     : YU
--%>

<%@page import="listener.OnlineListener"%>
<%@ page  pageEncoding="UTF-8" %>
<html>
    <head><title>在线人数显示页面title>  head>
    <body> 
        <h2>当前的在线人数：<%=OnlineListener.getOnlineCount() %>h2>
    body>
html>

4. 运行结果：
   

本文介绍了过滤器和监听器。过滤器主要用来拦截用户请求，实现如权限检查、编码转换、加密等通用的“横向”模块；监听器主要用来监听Web应用的上下文信息、Servlet请求信息、Servlet会话信息，并根据不同的情况，在后台调用相应处理程序。给出了过滤器和监听器的设计方法及其应用案例。
项目文件已上传百度云：https://pan.baidu.com/s/1lycQKh2ZQO0K2VAmf7J6vQ