Java web 過濾器

以前做servlet程序時，基本上都要解決字符編碼問題，很是麻煩。以前做項目時，也發現多個Servlet之間轉發容易產生問題。比如，顯示訪問計數，我把它單獨寫成了一個Servlet，什麼地方需要它時，便由那個Servlet.include引用計數的Servlet。但這樣總會產生一些問題和使用上的不便。比如include的Servlet必須使用相同的流，如果使用forward後任何輸出都無效了。之後就查了一下資料，就提到了過濾器。不過那時還沒學過濾器，在這後的也聽到老師講字符編碼的時候也提到了過濾器。那時我便對過濾器產生了興趣，今日也終於一睹芳容！讓人十分喜歡！
ServletFilter，Servlet過濾器：

Filter也稱之爲過濾器，它是Servlet技術中最激動人心的技術，WEB開發人員通過Filter技術可以對web服務器管理的所有web資源：Jsp, Servlet, 靜態圖片文件或靜態 html 文件等進行攔截，從而實現一些特殊的功能。例如實現URL級別的權限訪問控制、過濾敏感詞彙、壓縮響應信息等一些高級功能。

ServletAPI提供了一個Filter接口，實現這個接口的Servlet就是一個過慮器。過慮器在WEB應用訪問流程圖

由圖可見，只要我們編寫了過濾器，可以對一切訪問WEB應用的連接進行過濾。比如，用戶訪問權限、統一WEB編碼…

Filter是如何實現攔截的？

實現了Filter接口的Servlet是過濾器，因爲Filter接口有一個doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)方法，只要用戶訪問我們在web.xml中配置的映射目錄，服務器便會調用過濾器的doFilter方法。我們在這裏實現過慮功能代碼，當我們調用chain.doFilter(request, response);方法時，將請求反給服務器服務器再去調用相當的Servlet。如果我們不調用此方法，說明拒絕了用戶的請求。

Filter開發入門：

在WEB應用中添加一個過濾器，有兩步工作需要完成：

1.編寫實現了Filter接口的Servlet——過濾器。

2.在web.xml中配置過濾器：

(1). <filter>標籤添加器

(2). <filter-mapping>註冊過濾器的映射目錄（過濾目錄），與註冊Servlet一樣。

在實際WEB應用中，我們可能需要編寫多個過慮器，組成過濾鏈。比如：1.統一WEB編碼的過濾器（過慮所有訪問）2.用戶訪問權限管理。這樣，用戶的訪問需要選經過過濾器1過濾然後再經過過濾器2過濾。doFilter中有一個FilterChain參數，這個參數是服務器根據web.xml中配置的過濾器，按照先後順序生成的過濾器鏈。當我們在doFilter方法中調用chain.doFilter(request, response);方法時，服務器會查找過濾鏈中是否還有過濾器，如果有繼續調用下一個過濾器，如果沒有將調用相應的Servlet處理用戶請求。

過濾器生命週期的四個階段：

1、實例化：Web容器在部署Web應用程序時對所有過濾器進行實例化。Web容器回調它的無參構造方法。2、初始化：實例化完成之後，馬上進行初始化工作。Web容器回調init()方法。

3、過濾：請求路徑匹配過濾器的URL映射時。Web容器回調doFilter()方法——主要的工作方法。

4、銷燬： Web容器在卸載Web應用程序前，Web容器回調destroy()方法。

Filter接口的其他細節：

1.Filter的Init(FilterConfig filterConfig)方法：

與Servlet的Init方法一樣，在創建時被調用，之後被保存在內存中直至服務器重啓或關閉時Filter實例纔會被銷燬。與Servlet不同之處在於，服務器啓動時就會實例化所有Filter，而Servlet中有當用戶第一次訪問它時纔會被實例化。我們通過在web.xml使用<init-param>對Filter配置的初始化參數，可以通過FilterConfig來獲得。

FilterConfig的方法有：

String getFilterName()：得到filter的名稱。

String getInitParameter(String name)：返回在部署描述中指定名稱的初始化參數的值。如果不存在返回null.

Enumeration getInitParameterNames()：返回過濾器的所有初始化參數的名字的枚舉集合。

public ServletContext getServletContext()：返回Servlet上下文對象的引用。

2.Filter的destroy()方法：

當服務器重啓或關閉時，在銷燬Filter之前調用此方法。

編寫配置Filter練習程序：

1. 編寫一個用於統一WEB字符編碼的Filter：

package cn.demo.servlet;

import java.io.IOException; 
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; 
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 
public class Encoding implements Filter { 
public void destroy() { 
// TODO Auto-generated method stub 
} 
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
//設置request和response使用的編碼均爲UTF-8。 
request.setCharacterEncoding("UTF-8"); 
response.setCharacterEncoding("UTF-8"); 
response.setContentType("text/html;charset=UTF-8"); 
//設置完成後，交回給服務器
chain.doFilter(request, response);
}
public void init(FilterConfig request) throws ServletException { 
// TODO Auto-generated method stub 
} 
}

2. 配置web.xml文件，添加下面部分：

<display-name>EncodingFilter</display-name>
    <filter-name>EncodingFilter</filter-name>
    <filter-class>cn.demo.servlet.EncodingFilter</filter-class>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>EncodingFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>

3. 上面是Filter的簡單使用方式，後面會講到高級應用。

我們已經知道了request和response是服務器給我們封裝好了的兩個Http請求對象。我們對它進行了功能上的擴充。如果我們不知道request和response是誰創建的具體內容是什麼，我們應該如何對它們的功能進行擴充？我們有兩種方式可以擴充：

1. 編寫一個子類，覆蓋需要覆蓋的方法。

2. 使用Decorator設計模式，來擴充我們想要的功能。

Decorator設計模式：

我們有時無法使用方法1,因爲我們不知道一個對象的具休類，比如它是一個接口對象，實現類是誰？。所以我們最好使用方法2，之前我們有接觸過工廠設計模式和單例設計模式，Java真是高級應用的完美體現。什麼是Decorator設計模式？中文名稱是“裝飾”模式，下面我們使用此模式爲request做一下功能上的擴充：

1.我們實現繼承request接口類型ServletRequest。哦天哪，ServletRequest有太多的方法，難道我們要實現每一個方法？Servlet設計者們想到了這一點，並給我們提供了一個包裝類——HttpServletRequestWrapper。我們就使用它做爲父類吧！

2.在我們自定義類內部添加一個HttpServletRequest類型成員，因爲我們就要裝飾它。

3.編寫我樣想覆蓋的方法，也就是我們想提供特殊功能的方法。

舉例，上邊我們編寫的統一WEB編碼的filter是存在問題的，如果我們提交一個表單，表單的提交方式爲GET，那麼我們設置request的編碼是不起作用的。所以在這裏我們就使用Decorator設計模式來完善統一編碼的功能：

編寫自定義類MyServletRequest.java類：

class MyServletRequest extends HttpServletRequestWrapper { 
// 要裝飾的對象 
HttpServletRequest myrequest; 
public MyServletRequest(HttpServletRequest request) { 
super(request); 
this.myrequest = request; 
} 
// 要增強的功能方法 
@Override 
public String getParameter(String name) { 
// 使用被裝飾的成員，獲取數據 
String value = this.myrequest.getParameter(name); 
if (value == null) 
return null; 
// 將數據轉碼後返回 
try { 
value = new String(value.getBytes("ISO8859-1"), "UTF-8"); 
} catch (UnsupportedEncodingException e) { 
e.printStackTrace(); 
} 
return value; 
} 
}

修改EncodingFilter.java過濾器的代碼如下：

public class EncodingFilter implements Filter { 
public void destroy() { 
// TODO Auto-generated method stub 
} 
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException { 
chain.doFilter(new MyServletRequest((HttpServletRequest)request), response); 
} 
public void init(FilterConfig request) throws ServletException { 
// TODO Auto-generated method stub 
} 
}

呵呵，看到Decorator設計模式的強大了吧！這一部分屬於Filter的高級應用。我原本並沒想到這麼多，以爲request和response已經足夠用了，即使夠用，但效率和代碼還不夠優美，加上這些高級應用變得比較優美，程序和編寫和維護都十分方便！

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