Servlet中过滤器运行原理

1 过滤器概述

当web容器接收到对一个资源的请求时，它将判断是否有过滤器与这个资源相关联，如果有，那么容器将把这个请求交给过滤器进行处理。在过滤器中，你可以改变请求的内容或者重新设置请求的报头信息，然后再将请求发送给目标资源。当目标资源对请求作出响应时，容器同样会将响应先转发给过滤器，在过滤器中，你可以对响应的内容进行转换，然后再将响应发送给客户端。从此过程中可以看出，客户端和目标资源并不需要知道过滤器的存在，也就是说，在web应用中部署过滤器，对客户端和目标资源是透明的。

在web应用中，你可以部署多个过滤器，这些过滤器组成过滤器链，过滤器链中的每一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，直到目标资源。

在请求资源时，过滤器链中的过滤器将依次对请求进行处理，并将请求传递给下一个过滤器，直到目标资源，在发送响应时，则按照相反的顺序对响应进行处理，直到客户端。

如图所示，由多个过滤器组成的过滤器链。

　　

过滤器并不是必须要将请求传递给下一个过滤器（或者目标资源），它也可以自行处理请求，然后发送响应给客户端，或者将请求发送给另外一个目标资源。

过滤器在web开发的一些主要应用：

　　1）对用户请求进行统一认证

　　2）对用户的访问请求进行记录和审核

　　3）对用户发送的数据进行过滤或者替换

　　4）对响应内容进行压缩，减少传输容量

　　5）对请求和响应进行加解密处理

　　6）触发资源访问事件

2 Filter API

与过滤器开发相关的接口和类都包含在javax.servlet或者javax.servlet.http包中，主要有：

javax.servlet.Filter接口

javax.servlet.FilterConfig接口

javax.servlet.FilterChain接口

javax.servlet.ServletRequestWrapper类

javax.servlet.ServletResponseWrapper类

javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper类

javax.servlet.http.HttpServletResponseWrapper类

1)Filter接口

开发过滤器要实现该接口，并提供一个公共的不带参数的构造方法。

该接口的方法：

public abstract void init(FilterConfig filterconfig)throws ServletException;

　　web容器调用该方法初始化过滤器，容器在调用该方法时，向过滤器传递FiterConfig对象，FiterConfig对象的用法和ServletConfig类似。利用FilterConfig对象可以得到ServletContext对象，以及在配置文件配置的过滤器的初始化参数，这个方法可以抛出ServletException异常，通知容器过滤器不能正常工作。

public abstract void doFilter(ServletRequest servletrequest, ServletResponse servletresponse, FilterChain filterchain)throws IOException, ServletException;

　　doFilter()方法类似于Servlet中service()方法。当客户端请求目标资源时，容器就会调用与这个目标资源相关联的过滤器的doFilter()方法。在这个方法里，可以对请求和响应进行处理。在实现特定的操作后，可以调用chain.doFilter(request,response)将请求传给下一个过滤器，也可以直接向客户端返回响应，或者利用RequestDispatcher的forward()和include()方法，以及HttpServletResponse的sendRedirect()方法将请求转向其他资源。这个方法的请求和响应参数是ServletRequest ServletResponse ，也就是说，过滤器的使用并不依赖于具体的协议。

public abstract void destroy();

　　web容器调用该方法表示过滤器的生命周期结束，在这个方法中，可以释放过滤器使用的资源，

与Servlet不同的是，Filter接口并没有相应的实现类可供继承，要开发过滤器，只能实现Filter接口。

2）FilterConfig接口

类似于ServletConfig接口，用于在过滤器初始化时向其传递信息。

FilterConfig接口由容器实现，容器将其实例作为参数传入过滤器对象的init()方法中

在FilterConfig接口中，定义了四个方法：

public abstract String getFilterName();   以字符串形式返回在web.xml中配置的Filter的名字

public abstract ServletContext getServletContext();    返回Servlet上下文对象的引用

public abstract String getInitParameter(String s);   返回在web.xml中指定名字为s的初始化参数的值

public abstract Enumeration getInitParameterNames();  返回过滤器的所有初始化参数名字的枚举集合，如果没有初始化参数，返回一个空的枚举集合。

3）FilterChain接口

该接口由容器实现，容器将其作为参数传入过滤器对象的doFilter()方法中。过滤器对象使用FiterChain对象调用过滤器链中的下一个过滤器。

如果此过滤器是链中的最后一个过滤器，那么将调用目标资源。

FilterChain接口只有一个方法：

public abstract void doFilter(ServletRequest servletrequest, ServletResponse servletresponse)throws IOException, ServletException;

3 过滤器在web.xml中的配置

在实现一个过滤器后，需要在web.xml进行配置，这是通过和元素来完成的

1）filter元素

元素用于在web应用程序中声明一个过滤器。元素的结构为：

其中 元素的作用是相同的。

元素用于指定过滤器的名字，该元素的内容不能为空。元素指定过滤器的完整的限定类名。

元素用于为过滤器指定初始化参数，它的子元素指定参数的名字，指定参数的值，在过滤器中可以使用FilterConfig对象获取这些初始化参数

注意：

 1 、Servlet容器对在web.xml中配置的每一个过滤器，只创建一个实例。

 2 、 与Servlet相似，容器将在同一个过滤器实例上运行多个线程来同时为多个请求服务，因此开发过滤器时，也应该注意线程安全的问题。

 3 、如果在web.xml中，对同一个过滤器类声明了两次，那么容器会创建两个相同的过滤器类的实例。

2）filter-mapping元素

元素用于指定过滤器关联的URL或者Servlet。元素的结构：

注意：

　　Servlet2.5规范允许和元素出现多次，之前的规范只允许一个元素包含一个或者一个子元素。

如：

　　DemoFilter

　　/demo/*

　　Servlet1

　　Servelt2

　　/test/*

    此外，Servlet2.5规范还允许为元素指定*号，来匹配所有的Servlet。

　　AllDispather

　　*

　　FORWARD

元素结构解析：

其中子元素的值必须是在元素中声明过的过滤器的名字。

元素和元素可以选择一个，元素指定过滤关联的URL样式，元素指定过滤器对应的Servlet。用户在访问元素指定的URL上的资源或者元素指定的Servlet时，该过滤器才会被容器调用。

还可以包含0到4个元素，元素指定过滤器对应的请求方式，可以是REQUEST INCLUDE FORWARD ERROR四种之一或者多种，默认是REQUEST。

REQUEST：当用户直接访问页面时，web容器将会调用过滤器。如果目标资源是通过RequestDispatcher的include()或者forward()方法访问时，那么该过滤器将不会被调用。

INCLUDE：如果目标资源是通过RequestDispatcher的include()方法访问时，那么该过滤器将被调用，除此之外，过滤器不会被调用。

FORWARD：如果目标资源时通过ResquestDispatcher的forward()方法访问时，那么该过滤器将会被调用，除此之外，过滤器不会被调用。

ERROR：如果目标资源是通过声明式异常处理机制调用时，那么该过滤器将被调用。除此之外，过滤器不会被调用。

例如：

1）

　　bookFilter

　　/process.jsp

当用户访问process.jsp时，容器会调用bookFilter过滤器

2）

　　bookFilter

　　/index.jsp

　　REQUEST

　　FORWARD

当用户直接访问index.jsp页面时，或者通过RequestDispatcher的forward()方法访问时，容器会调用bookFilter过滤器。

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