Java三大器之过滤器（Filter）的工作原理和代码演示
课程地址：Java三大器之过滤器（Filter）的工作原理和代码演示一、Filter简介
Filter也称之为过滤器，它是Servlet技术中最激动人心的技术之一，WEB开发人员通过Filter技术，对web服务器管理的所有web资源：例如Jsp,
Servlet, 静态图片文件或静态html文件等进行拦截，从而实现一些特殊的功能。例如实现URL级别的权限访问控制、过滤敏感词汇、压缩响应信息等
一些高级功能。
Servlet API中提供了一个Filter接口，开发web应用时，如果编写的Java类实现了这个接口，则把这个java类称之为过滤器Filter。通过Filter
技术，开发人员可以实现用户在访问某个目标资源之前，对访问的请求和响应进行拦截，Filter接口源代码：
1.public abstract interface Filter{
2.public abstract void init(FilterConfig paramFilterConfig) throws ServletException;
3.public abstract void doFilter(ServletRequest paramServletRequest, ServletResponse paramServletResponse, FilterChain
4.paramFilterChain) throws IOException, ServletException;
5.public abstract void destroy();
6.}
二、Filter是如何实现拦截的？(Filter的工作原理)
Filter接口中有一个doFilter方法，当我们编写好Filter，并配置对哪个web资源进行拦截后，WEB服务器每次在调用web资源的service方法之前，
都会先调用一下filter的doFilter方法，因此，在该方法内编写代码可达到如下目的：
调用目标资源之前，让一段代码执行。
是否调用目标资源（即是否让用户访问web资源）。
调用目标资源之后，让一段代码执行。
web服务器在调用doFilter方法时，会传递一个filterChain对象进来，filterChain对象是filter接口中最重要的一个对象，它也提供了一个
doFilter方法，开发人员可以根据需求决定是否调用此方法，调用该方法，则web服务器就会调用web资源的service方法，即web资源就会被访问，
否则web资源不会被访问。
三、Filter开发流程
3.1、Filter开发步骤
Filter开发分为2步：
- 编写java类实现Filter接口，并实现其doFilter方法。
- 在web.xml 文件中使用
和 元素对编写的filter类进行注册，并设置它所能拦截的资源。
1.import java.io.IOException;
2.import javax.servlet.Filter;
3.import javax.servlet.FilterChain;
4.import javax.servlet.FilterConfig;
5.import javax.servlet.ServletException;
6.import javax.servlet.ServletRequest;
7.import javax.servlet.ServletResponse;
8./**
9.* @author yangcq
10.* @description 过滤器Filter的工作原理
11.*/
12.public class FilterTest implements Filter{14.public void destroy() {
15.System.out.println("----Filter销毁----");
16.}
18.
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
19.// 对request、response进行一些预处理
20.request.setCharacterEncoding("UTF-8");
21.response.setCharacterEncoding("UTF-8");
22.response.setContentType("text/html;
charset=UTF-8");
23.System.out.println("----调用service之前执行一段代码----");
24.filterChain.doFilter(request, response);
// 执行目标资源，放行
25.System.out.println("----调用service之后执行一段代码----");
26.}28.public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
29.System.out.println("----Filter初始化----");
30.}
31.}
在web. xml中配置过滤器：
1.
2.
7.
9.index.jsp
10.
11.
12.
13.FilterTest
14.com.yangcq.filter.FilterTest
15.
16.
17.
18.FilterTest
19.
20./*
21.
22.
3.2、Filter链
在一个web应用中，可以开发编写多个Filter，这些Filter组合起来称之为一个Filter链。web服务器根据Filter在web.xml文件中的注册顺序，
决定先调用哪个Filter，当第一个Filter的doFilter方法被调用时，web服务器会创建一个代表Filter链的FilterChain对象传递给该方法。在doFilter
方法中，开发人员如果调用了FilterChain对象的doFilter方法，则web服务器会检查FilterChain对象中是否还有filter，如果有，则调用第2个filter，
如果没有，则调用目标资源。
四，Spring框架下，过滤器的配置
如果项目中使用了Spring框架，那么，很多过滤器都不用自己来写了，Spring为我们写好了一些常用的过滤器。下面我们就以字符编码的
过滤器CharacterEncodingFilter为例，来看一下Spring框架下，如果配置过滤器。
1.
2.encodingFilter
3.org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter
4.
5.encoding
6.UTF-8
7.
8.
9.forceEncoding
10.true
11.
12. 14.
15.encodingFilter
16./*
17.
很简单吧，这样几行配置代码，就完成了从全局控制字符编码的功能。接下来，我们看一下CharacterEncodingFilter这个过滤器的关键代码，感受
一下，大师的风采，如果我们写过滤器的话，可以以此为范例。
1.package org.springframework.web.filter;
2.import java.io.IOException;
3.import javax.servlet.FilterChain;
4.import javax.servlet.ServletException;
5.import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
6.import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
7.import org.springframework.util.ClassUtils;
8.public class CharacterEncodingFilter extends OncePerRequestFilter{
9.private static final boolean responseSetCharacterEncodingAvailable = ClassUtils.hasMethod(
10.class$javax$servlet$http$HttpServletResponse, "setCharacterEncoding", new Class[] { String.class });
11.// 需要设置的编码方式，为了支持可配置，Spring把编码方式设置成了一个变量
12.private String encoding;
13.// 是否强制使用统一编码，也是为了支持可配置
14.private boolean forceEncoding;
15.// 构造器，在这里，Spring把forceEncoding的值默认设置成了false
16.public CharacterEncodingFilter(){
17.this.forceEncoding = false;
18.}
19.// encoding/forceEncoding的setter方法
20.public void setEncoding(String encoding){
21.this.encoding = encoding;
22.}
23.public void setForceEncoding(boolean forceEncoding){
24.this.forceEncoding = forceEncoding;
25.}
26.// Spring通过GenericFilterBean抽象类，对Filter接口进行了整合，
27.protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)
28.throws ServletException, IOException{
29.if ((this.encoding != null) && (((this.forceEncoding) || (request.getCharacterEncoding() == null)))) {
30.request.setCharacterEncoding(this.encoding);
31.if ((this.forceEncoding) && (responseSetCharacterEncodingAvailable)) {
32.response.setCharacterEncoding(this.encoding);
33.}
34.}
35.filterChain.doFilter(request, response);
36.}
37.}
GenericFilterBean类：
public abstract class GenericFilterBean implements Filter, BeanNameAware, ServletContextAware, InitializingBean, DisposableBean
还没有过瘾，那就再看一个项目中使用过的一个过滤器：InvilidCharacterFilter（防止脚本攻击的过滤器）
1.import java.io.IOException;
2.import java.util.Enumeration;
3.import javax.servlet.FilterChain;
4.import javax.servlet.RequestDispatcher;
5.import javax.servlet.ServletException;
6.import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
7.import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
8.import org.apache.commons.lang.StringUtils;
9.import org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter;
10./*
11.* InvalidCharacterFilter：过滤request请求中的非法字符，防止脚本攻击
12.* InvalidCharacterFilter继承了Spring框架的CharacterEncodingFilter过滤器，当然，我们也可以自己实现这样一个过滤器
13.*/
14.public class InvalidCharacterFilter extends CharacterEncodingFilter{
15.// 需要过滤的非法字符
16.private static String[] invalidCharacter = new String[]{
17."script","select","insert","document","window","function",
18."delete","update","prompt","alert","create","alter",
19."drop","iframe","link","where","replace","function","onabort",
20."onactivate","onafterprint","onafterupdate","onbeforeactivate",
21."onbeforecopy","onbeforecut","onbeforedeactivateonfocus",
22."onkeydown","onkeypress","onkeyup","onload",
23."expression","applet","layer","ilayeditfocus","onbeforepaste",
24."onbeforeprint","onbeforeunload","onbeforeupdate",
25."onblur","onbounce","oncellchange","oncontextmenu",
26."oncontrolselect","oncopy","oncut","ondataavailable",
27."ondatasetchanged","ondatasetcomplete","ondeactivate",
28."ondrag","ondrop","onerror","onfilterchange","onfinish","onhelp",
29."onlayoutcomplete","onlosecapture","onmouse","ote",
30."onpropertychange","onreadystatechange","onreset","onresize",
31."onresizeend","onresizestart","onrow","onscroll",
32."onselect","onstaronsubmit","onunload","IMgsrc","infarction"
33.};
35.protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)
36.throws ServletException, IOException{
37.String parameterName = null;
38.String parameterValue = https://www.it610.com/article/null;
39.// 获取请求的参数
40.@SuppressWarnings("unchecked")
41.Enumeration allParameter = request.getParameterNames();
42.while(allParameter.hasMoreElements()){
43.parameterName = allParameter.nextElement();
44.parameterValue = https://www.it610.com/article/request.getParameter(parameterName);
45.if(null != parameterValue){
46.for(String str : invalidCharacter){
47.if (StringUtils.containsIgnoreCase(parameterValue, str)){
48.request.setAttribute("errorMessage", "非法字符：" + str);
49.RequestDispatcher requestDispatcher = request.getRequestDispatcher("/error.jsp");
50.requestDispatcher.forward(request, response);
51.return;
52.}
53.}
54.}
55.}
56.super.doFilterInternal(request, response, filterChain);
57.}
58.}
接下来需要在web.xml中进行配置：
1.
2.InvalidCharacterFilter
3.com.yangcq.filter.InvalidCharacterFilter
4.
5.
6.InvalidCharacterFilter
7./*
8.
如果我们不使用Spring的CharacterEncodingFilter类，可以自己来写。
1.import java.io.IOException;
2.import java.util.Enumeration;
3.import javax.servlet.Filter;
4.import javax.servlet.FilterChain;
5.import javax.servlet.FilterConfig;
6.import javax.servlet.RequestDispatcher;
7.import javax.servlet.ServletException;
8.import javax.servlet.ServletRequest;
9.import javax.servlet.ServletResponse;
10.import org.apache.commons.lang.StringUtils;
11./**
12.* SelfDefineInvalidCharacterFilter：过滤request请求中的非法字符，防止脚本攻击
13.*/
14.public class SelfDefineInvalidCharacterFilter implements Filter{16.public void destroy() {18.}20.public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
21.String parameterName = null;
22.String parameterValue = https://www.it610.com/article/null;
23.// 获取请求的参数
24.@SuppressWarnings("unchecked")
25.Enumeration allParameter = request.getParameterNames();
26.while(allParameter.hasMoreElements()){
27.parameterName = allParameter.nextElement();
28.parameterValue = https://www.it610.com/article/request.getParameter(parameterName);
29.if(null != parameterValue){
30.for(String str : invalidCharacter){
31.if (StringUtils.containsIgnoreCase(parameterValue, str)){
32.request.setAttribute("errorMessage", "非法字符：" + str);
33.RequestDispatcher requestDispatcher = request.getRequestDispatcher("/error.jsp");
34.requestDispatcher.forward(request, response);
35.return;
36.}
37.}
38.}
39.}
40.filterChain.doFilter(request, response);
// 执行目标资源，放行
41.}43.public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {45.}
46.// 需要过滤的非法字符
47.private static String[] invalidCharacter = new String[]{
48."script","select","insert","document","window","function",
49."delete","update","prompt","alert","create","alter",
50."drop","iframe","link","where","replace","function","onabort",
51."onactivate","onafterprint","onafterupdate","onbeforeactivate",
52."onbeforecopy","onbeforecut","onbeforedeactivateonfocus",
53."onkeydown","onkeypress","onkeyup","onload",
54."expression","applet","layer","ilayeditfocus","onbeforepaste",
55."onbeforeprint","onbeforeunload","onbeforeupdate",
56."onblur","onbounce","oncellchange","oncontextmenu",
57."oncontrolselect","oncopy","oncut","ondataavailable",
58."ondatasetchanged","ondatasetcomplete","ondeactivate",
59."ondrag","ondrop","onerror","onfilterchange","onfinish","onhelp",
60."onlayoutcomplete","onlosecapture","onmouse","ote",
61."onpropertychange","onreadystatechange","onreset","onresize",
62."onresizeend","onresizestart","onrow","onscroll",
63."onselect","onstaronsubmit","onunload","IMgsrc","infarction"
64.};
66.}
接下来需要在web.xml中进行配置：
1.
2.SelfDefineInvalidCharacterFilter
3.com.yangcq.filter.SelfDefineInvalidCharacterFilter
4.
5.
6.SelfDefineInvalidCharacterFilter
7./*
8.
五、Filter的生命周期
5.1、Filter的创建
Filter的创建和销毁由web服务器负责。 web应用程序启动时，web服务器将创建Filter的实例对象，并调用其init方法，完成对象的初始化
功能，从而为后续的用户请求作好拦截的准备工作，filter对象只会创建一次，init方法也只会执行一次。通过init方法的参数，可获得代表当前
filter配置信息的FilterConfig对象。
5.2、Filter的销毁
web容器调用destroy方法销毁Filter。destroy方法在Filter的生命周期中仅执行一次。在destroy方法中，可以释放过滤器使用的资源。
5.3、FilterConfig接口
用户在配置filter时，可以使用
filter初始化参数的filterConfig对象传递进来。因此开发人员在编写filter时，通过filterConfig对象的方法，就可获得：
String getFilterName()：得到filter的名称。
String getInitParameter(String name)： 返回在部署描述中指定名称的初始化参数的值。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。
示例：利用FilterConfig得到filter配置信息
1.package com.yangcq.filter;
2.import java.io.IOException;
3.import java.util.Enumeration;
4.import javax.servlet.Filter;
5.import javax.servlet.FilterChain;
6.import javax.servlet.FilterConfig;
7.import javax.servlet.ServletException;
8.import javax.servlet.ServletRequest;
9.import javax.servlet.ServletResponse;
10.public class FilterTest implements Filter {12./* 过滤器初始化
13.* @see javax.servlet.Filter#init(javax.servlet.FilterConfig)
14.*/
15.@Override
16.public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
17.System.out.println("----过滤器初始化----");
18./**
19.*
20.FilterTest
21.com.yangcq.filter.FilterTest
22.
23.
24.FilterTest
25.name
26.gacl
27.
28.
29.配置FilterTest过滤器的初始化参数
30.like
31.java
32.
33. 35.
36.FilterDemo02
37.
38./*
39.
40.*/
41.//得到过滤器的名字
42.String filterName = filterConfig.getFilterName();
43.//得到在web.xml文件中配置的初始化参数
44.String initParam1 = filterConfig.getInitParameter("name");
45.String initParam2 = filterConfig.getInitParameter("like");
46.//返回过滤器的所有初始化参数的名字的枚举集合。
47.Enumeration initParameterNames = filterConfig.getInitParameterNames();
49.System.out.println(filterName);
50.System.out.println(initParam1);
51.System.out.println(initParam2);
52.while (initParameterNames.hasMoreElements()) {
53.String paramName = (String) initParameterNames.nextElement();
54.System.out.println(paramName);
55.}
56.}58.@Override
59.public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
60.FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
61.System.out.println("FilterDemo02执行前！！！");
62.chain.doFilter(request, response);
//让目标资源执行，放行
63.System.out.println("FilterDemo02执行后！！！");
64.}66.@Override
67.public void destroy() {
68.System.out.println("----过滤器销毁----");
69.}
70.}
六、Filter的部署时的一些参数的含义
Filter的部署分为两个步骤：
1、注册Filter
2、映射Filter
6.1、注册Filter
开发好Filter之后，需要在web.xml文件中进行注册，这样才能够被web服务器调用。在web.xml文件中注册Filter范例：
1.
2.过滤器名称
3.自定义的名字
4.com.yangcq.filter.FilterTest
5.
6.
7.配置过滤器的初始化参数
8.name
9.【Java三大器之过滤器（Filter）的工作原理和代码演示】gacl
10.
11.
12.配置FilterTest过滤器的初始化参数
13.like
14.java
15.
16.
用于添加描述信息，该元素的内容可为空，可以不配置。
可以使用FilterConfig接口对象来访问初始化参数。如果过滤器不需要指定初始化参数，那么
6.2、映射Filter
在web.xml文件中注册了Filter之后，还要在web.xml文件中映射Filter
指定过滤器所拦截的Servlet名称。
testFilter
/index.jsp
REQUEST
FORWARD
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。
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