Filter、FilterChain、FilterConfig

原创
2014/05/16 10:05
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一、Filter的基本工作原理

1、Filter程序是一个实现了特殊接口的Java类,与Servlet类似,也是由Servlet容器进行调用和执行的。

2、当在web.xml注册了一个Filter来对某个Servlet程序进行拦截处理时,它可以决定是否将请求继续传递给Servlet程序,以及对请求和响应消息是否进行修改。

3、当Servlet容器开始调用某个Servlet程序时,如果发现已经注册了一个Filter程序来对该Servlet进行拦截,那么容器不再直接调用Servlet的service方法,而是调用Filter的doFilter方法,再由doFilter方法决定是否去激活service方法。

4、但在Filter.doFilter方法中不能直接调用Servlet的service方法,而是调用FilterChain.doFilter方法来激活目标Servlet的service方法,FilterChain对象时通过Filter.doFilter方法的参数传递进来的。

5、只要在Filter.doFilter方法中调用FilterChain.doFilter方法的语句前后增加某些程序代码,这样就可以在Servlet进行响应前后实现某些特殊功能。

6、如果在Filter.doFilter方法中没有调用FilterChain.doFilter方法,则目标Servlet的service方法不会被执行,这样通过Filter就可以阻止某些非法的访问请求。

二、Filter链

1、在一个Web应用程序中可以注册多个Filter程序,每个Filter程序都可以对一个或一组Servlet程序进行拦截。如果有多个Filter程序都可以对某个Servlet程序的访问过程进行拦截,当针对该Servlet的访问请求到达时,Web容器将把这多个Filter程序组合成一个Filter链(也叫过滤器链)。

2、Filter链中的各个Filter的拦截顺序与它们在web.xml文件中的映射顺序一致,上一个Filter.doFilter方法中调用FilterChain.doFilter方法将激活下一个Filter的doFilter方法,最后一个Filter.doFilter方法中调用的FilterChain.doFilter方法将激活目标Servlet的service方法。

3、只要Filter链中任意一个Filter没有调用FilterChain.doFilter方法,则目标Servlet的service方法都不会被执行。

三、Filter接口

一个Filter程序就是一个Java类,这个类必须实现Filter接口。javax.servlet.Filter接口中定义了三个方法:init、doFilter、destory。

1、init方法

(1)、在Web应用程序启动时,Web服务器(Web容器)将根据其web.xml文件的配置信息来创建每个注册的Filter的实例对象,并将其保存在内存中。

(2)、Web容器创建Filter的实例对象后,将立即调用该Filter对象的init方法。init方法在Filter生命周期中仅被执行一次,Web容器在调用init方法时,会传递一个包含Filter的配置和运行环境信息的FilterConfig对象。

public voic init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException

(3)开发人员可以在init方法中完成与构造方法类似的初始化功能,要注意的是:如果初始化代码要使用到FilterConfig对象,这些代码只能在init方法中编写,而不能在构造方法中编写(尚未调用init方法,即并没有创建FilterConfig对象,要使用它则必然出错)。

2、doFilter方法

当一个Filter对象能够拦截访问请求时,Servlet容器将调用Filter对象的doFilter方法。

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws java.io.IOException.ServletException

其中,参数request和response为Web容器或Filter链中上一个Filter传递过来的请求和响应对象;参数chain为代表当前Filter链的对象

3、destroy方法

该方法在Web容器卸载Filter对象之前被调用,也仅执行一次。可以完成与init方法相反的功能,释放被该Filter对象打开的资源,例如:关闭数据库连接和IO流。

四、FilterChain接口

该接口用于定义一个Filter链的对象应该对外提供的方法,这个接口只定义了一个doFilter方法。

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws java.io.IOException.ServletException

FilterChain接口的doFilter方法用于通知Web容器把请求交给Filter链中的下一个Filter去处理,如果当前调用此方法的Filter对象是Filter链中的最后一个Filter,那么将把请求交给目标Servlet程序去处理。

五、FilterConfig接口

1、与普通的Servlet程序一样,Filter程序也很可能需要访问Servlet容器。Servlet规范将代表ServletContext对象和Filter的配置参数信息都封装到一个称为FilterConfig的对象中。

2、FilterConfig接口则用于定义FilterConfig对象应该对外提供的方法,以便在Filter程序中可以调用这些方法来获取ServletContext对象,以及获取在web.xml文件中为Filter设置的友好名称和初始化参数。

3、FilterConfig接口定义的各个方法:

  • getFilterName方法,返回<filter-name>元素的设置值。

  • getServletContext方法,返回FilterConfig对象中所包装的ServletContext对象的引用。

  • getInitParameter方法,用于返回在web.xml文件中为Filter所设置的某个名称的初始化的参数值。

  • getInitParameterNames方法,返回一个Enumeration集合对象。

六、Filter的注册与映射

1、注册Filter

一个<filter>元素用于注册一个Filter。其中,<filter-name>元素是必需的,<filter-class>元素也是必需的,<init-param>元素是可选的,可以有多个<init-param>元素。

<filter>
    <filter-name>FirstFilter</filter-name>
    <filter-class>FirstFilter</filter-class>
    <init-param>
        <param-name>encoding</param-name>
        <param-value>GB2312</param-value>
    </init-param>
</filter>

2、映射Filter

<filter-mapping>元素用于设置一个Filter所负责拦截的资源。一个Filter拦截的资源可以通过两种方式来指定:资源的访问请求路径和Servlet名称。

第一种:指定资源的访问路径

<filter-mapping>
    <filter-name>FirstFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

<url-pattern>元素中的访问路径的设置方式遵循Servlet的URL映射规范。http://my.oschina.net/u/1171518/blog/220147。eg:

/*:表示拦截所有的访问请求

/filter/*:表示拦截filter目录下的所有访问请求,如:http://localhost:8888/testFilter_001/filter/xxxxxx

/test.html:表示拦截根目录下以test.html为资源名的访问请求,访问链接只会是:http://localhost:8888/test.html

第二种:指定Servlet的名称

<filter-mapping>
    <filter-name>FirstFilter</filter-name>
    <servlet-name>default></servlet-name>
    <dispatcher>INCLUDE</dispatcher>
    <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
</filter-mapping>

(1)、<servlet-name>元素与<url-pattern>元素是二选一的关系,其值是某个Servlet在web.xml文件中的注册名称。

(2)、<dispatcher>元素的设置值有4种:REQUEST、INCLUDE、FORWARD、ERROR,分别对应Servlet容器调用资源的4种方式:

  • 通过正常的访问请求调用;

  • 通过RequestDispatcher.include方法调用;

  • 通过RequestDispatcher.forward方法调用;

  • 作为错误响应资源调用。

如果没有设置<dispatcher>子元素,则等效于REQUEST的情况。也可以设置多个<dispatcher>子元素,用于指定Filter对资源的多种调用方式都进行拦截。

七、Filter程序示例

1、

FitstFilter.java

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Enumeration;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

public class FirstFilter implements Filter {
    private FilterConfig filterConfig = null;
    String paramValue = null;

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        this.filterConfig = filterConfig;
        paramValue = filterConfig.getInitParameter("encoding");
    }
    
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
            FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("begin headers-------------------");
        Enumeration<?> headerNames = ((HttpServletRequest)request).getHeaderNames();
        
        while(headerNames.hasMoreElements()) {
            String headerName = (String)headerNames.nextElement();
            System.out.println(headerName + ": " + ((HttpServletRequest)request).getHeader(headerName));
        }
        System.out.println("end headers-------------------");
        
        //在调用目标前写入响应内容
        response.setContentType("text/html; charset=gb2312");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("IP地址为:" + request.getRemoteHost() + "<br>");

        chain.doFilter(request, response);
        
        //在目标返回后写入响应内容
        out.println("<br>名称为encoding的初始化参数的值为:" + paramValue);
        out.println("<br>当前Web程序的真实路径为:" + filterConfig.getServletContext().getRealPath("/"));
        
        //out.println("<br>修改了test.html文件!");
    }
    
    @Override
    public void destroy() {
        this.filterConfig = null;
    }
}

web.xml

<filter>
    <filter-name>FirstFilter</filter-name>
    <filter-class>FirstFilter</filter-class>
    <init-param>
	<param-name>encoding</param-name>
	<param-value>GB2312</param-value>
    </init-param>
</filter>
	
<filter-mapping>
    <filter-name>FirstFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

test.html(位于WebContent路径的filter目录中)

<html>
<head>
<meta charset="GB2312">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
这就是test.html页面的原始内容!
</body>
</html>

访问:http://localhost:8888/testFilter_001/filter/test.html

浏览器显示页面:

Tomcat后台(第一次访问):

2、

把FirstFilter.java中如下语句的注释去掉:(整个过程,并未特意或无意改变了test.html文件的内容)

out.println("<br>修改了test.html文件!");

等Tomcat Reload完成,刷新页面,惊奇地发现浏览器页面并未发生改变,Tomcat后天多了三个请求头:

原因(存在疑问,是否真的是If-Modified-Since标签来决定是否采用缓存):

(1)、缓存里存储的不只是网页文件,还有服务器发过来的该文件的最后服务器修改时间;

(2)、客户端发HTTP请求时,使用If-Modified-Since标签,把上次服务器告诉它的文件最后修改时间返回到服务器端了;

(3)、服务器会把这个时间与服务器上实际文件的最后修改时间进行比较;

(4)、如果时间一致,那么返回HTTP状态码304,尽管FirstFilter程序在拦截处理中向ServletResponse对象中写入的数据也传送给了浏览器。但是浏览器因为收到304则显示原来缓存的内容;

(5)、如果时间不一致,就返回HTTP状态码200,浏览器接到之后,会丢弃旧文件,把新文件缓存起来,并显示到浏览器中。

解决:

在test.html文件中增加一个空格又删去这个空格,造成text.html文件被修改过的假象,然后在浏览器刷新test.html页面的访问。

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