JavaWEB(十九)--过滤器

Filter(过滤器)简介

• Filter 的基本功能是对 Servlet 容器调用 Servlet 的过程进行拦截，从而在 Servlet 进行响应处理的前后实现一些特殊的功能；

• 在 Servlet API 中定义了三个接口类来开供开发人员编写 Filter 程序：Filter, FilterChain, FilterConfig；

• Filter 程序是一个实现了 Filter 接口的 Java 类，与 Servlet 程序相似，它由 Servlet 容器进行调用和执行；

• Filter 程序需要在 web.xml 文件中进行注册和设置它所能拦截的资源：Filter 程序可以拦截 Jsp, Servlet, 静态图片文件和静态 html 文件；

Filter 的过滤过程

---

Filter 的基本工作原理

• 当在 web.xml 中注册了一个 Filter 来对某个 Servlet 程序进行拦截处理时，这个 Filter 就成了 Servlet 容器与该 Servlet 程序的通信线路上的一道关卡，该 Filter 可以对 Servlet 容器发送给 Servlet 程序的请求和 Servlet 程序回送给 Servlet 容器的相应进行拦截，可以决定是否将请求继续传递给 Servlet 程序，以及对请求和相应信息是否进行修改

• 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。

• 若有多个 Filter 程序对某个 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(过滤器链)。Filter 链中各个 Filter 的拦截顺序与它们在应用程序的 web.xml 中映射的顺序一致；

---

Filter 接口

• init(FilterConfig filterConfig)throws ServletException：在 web 应用程序启动时，web 服务器将根据 web.xml 文件中的配置信息来创建每个注册的 Filter 实例对象，并将其保存在服务器的内存中。Web容器创建 Filter 对象实例后，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 的配置和运行环境的 FilterConfig 对象(FilterConfig的用法和ServletConfig类似)。利用FilterConfig对象可以得到ServletContext对象，以及部署描述符中配置的过滤器的初始化参数。在这个方法中，可以抛出ServletException异常，通知容器该过滤器不能正常工作。

• destroy()：在Web容器卸载 Filter 对象之前被调用。该方法在Filter的生命周期中仅执行一次。在这个方法中，可以释放过滤器使用的资源

• 与开发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，只能直接实现Filter接口。

doFilter(ServletRequest request,ServletResponse response,
FilterChain chain)throws java.io.IOException,ServletException：
doFilter()方法类似于Servlet接口的service()方法。当客户端请求目标资源的时候，容器就会调用与这个目标资源相关联的过滤器的doFilter()方法。其中参数 request, response 为 web 容器或 Filter 链的上一个 Filter 传递过来的请求和相应对象；参数 chain 为代表当前 Filter 链的对象，在特定的操作完成后，可以在当前 Filter 对象的 doFilter 方法内部需要调用 FilterChain 对象的 chain.doFilter(request,response)方法才能把请求交付给 Filter 链中的下一个 Filter 或者目标 Servlet 程序去处理，也可以直接向客户端返回响应信息，或者利用RequestDispatcher的forward()和include()方法，以及HttpServletResponse的sendRedirect()方法将请求转向到其他资源。这个方法的请求和响应参数的类型是ServletRequest和ServletResponse，也就是说，过滤器的使用并不依赖于具体的协议。


FilterChain接口

• FilterChain接口：代表当前 Filter 链的对象。由容器实现，容器将其实例作为参数传入过滤器对象的doFilter()方法中。过滤器对象使用FilterChain对象调用过滤器链中的下一个过滤器，如果该过滤器是链中最后一个过滤器，那么将调用目标资源。

• doFilter(ServletRequest request,ServletResponse response)throws java.io.IOException：调用该方法将使过滤器链中的下一个过滤器被调用。如果是最后一个过滤器，会调用目标资源。

---

FilterConfig 接口

• javax.servlet.FilterConfig接口：该接口类似于ServletConfig接口，由容器实现。Servlet规范将代表 ServletContext 对象和 Filter 的配置参数信息都封装在该对象中。Servlet 容器将其作为参数传入过滤器对象的init()方法中。

• String getFilterName()：得到描述符中指定的过滤器的名字。

• String getInitParameter(String name)： 返回在部署描述中指定的名字为name的初始化参数的值。如果不存在返回null.

• Enumeration getInitParameterNames()：返回过滤器的所有初始化参数的名字的枚举集合。

• public ServletContext getServletContext()：返回Servlet上下文对象的引用。

---

过滤器的部署

在实现一个过滤器后，需要在 web.xml 中进行注册和设置它所能拦截的资源。这可以通过<filter>和<filter-mapping>元素来完成的。


filter 元素（注册Filter）

1：<filter>元素用于在Web应用程序中注册一个过滤器。
2：在<filter>元素内
<filter-name>用于为过滤器指定一个名字，该元素的内容不能为空。
<filter-class>元素用于指定过滤器的完整的限定类名。
<init-param>元素用于为过滤器指定初始化参数，它的子元素<param-name>指定参数的名字，<param-value>指定参数的值。在过滤器中，可以使用FilterConfig接口对象来访问初始化参数。


• Servlet容器对部署描述符中声明的每一个过滤器，只创建一个实例。与Servlet类似，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，也要注意线程安全的问题。

<filter>
         <filter-name>testFitler</filter-name>
         <filter-class>org.test.TestFiter</filter-class>
         <init-param>
         <param-name>word_file</param-name> 
         <param-value>/WEB-INF/word.txt</param-value>
         </init-param>
</filter>

---

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拦截的资源可通过两种方式来指定：Servlet 名称和资源访问的请求路径( url样式)
<filter-name>子元素用于设置filter的注册名称。该值必须是在<filter>元素中声明过的过滤器的名字
<url-pattern>设置 filter 所拦截的请求路径(过滤器关联的URL样式)
<servlet-name>指定过滤器所拦截的Servlet名称。
<dispatcher>指定过滤器所拦截的资源被 Servlet 容器调用的方式，可以是REQUEST,INCLUDE,FORWARD和ERROR之一，默认REQUEST. 可以设置多个<dispatcher> 子元素用来指定 Filter 对资源的多种调用方式进行拦截
<dispatcher> 子元素可以设置的值及其意义：
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forward()方法访问时，那么该过滤器就不会被调用。
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，该过滤器不会被调用。
FORWARD：如果目标资源是通过RequestDispatcher的forward()方法访问时，那么该过滤器将被调用，除此之外，该过滤器不会被调用。
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。


• 映射 Filter

<filter-mapping>
     <filter-name>testFilter</filter-name>
    <url-pattern>/test.jsp</url-pattern>
</filter-mapping>
<filter-mapping>
    <filter-name>testFilter</filter-name>
   <url-pattern>/index.jsp</url-pattern>
   <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
   <dispatcher>FORWARD</dispatcher>
</filter-mapping>
在同一个 web.xml 文件中可以为同一个 Filter 设置多个映射。若一个 Filter 链中多次出现了同一个 Filter 程序，这个 Filter 程序的拦截处理过程将被多次执行

1：login.jsp 请求提交到 hello.jsp。该页面中有两个 text，分别为 username 和 password
2：UserNameFilter、PasswordFilter 拦截 login.jsp 的请求页面，即 hello.jsp
3：UserNameFilter: 若 username 不等于 Tom，则将请求转发到 login.jsp，并提示用户: “用户名错误”，若等于 Tom，则把请求转给下一个 Filter
4：PasswordFilter:若 passord 不等于 1234，则将请求转发到 login.jsp，并提示用户: “密码错误”，若等于 1234，则把请求转给目标页面
Username（Tom）需配置为 UserNameFilter 的初始化参数，password（1234）需要配置为当前 WEB 应用的初始化参数


典型应用

使浏览器不缓存页面的过滤器

• 使浏览器不缓存页面的过滤器

response.setDateHeader("Expires",-1);
response.setHeader("Cache-Control","no-cache"); 
response.setHeader("Pragma","no-cache"); 

• 并不是所有的浏览器都能完全支持上面的三个响应头，因此最好是同时使用上面的三个响应头

检测用户是否登陆的过滤器

• 情景：系统中的某些页面只有在正常登陆后才可以使用，用户请求这些页面时要检查 session 中有无该用户信息，但在所有必要的页面加上session的判断相当麻烦的事情

• 解决方案：编写一个用于检测用户是否登陆的过滤器，如果用户未登录，则重定向到指的登录页面

• 要求：需检查的在 Session 中保存的关键字； 如果用户未登录，需重定向到指定的页面(URL不包括 ContextPath); 不做检查的URL列表(以分号分开，并且 URL 中不包括 ContextPath)都要采取可配置的方式