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第1章 什么是Filter

1.1 Filter简介

  • Filter中文意思为过滤器。顾名思义，过滤器可在浏览器以及目标资源之间起到一个过滤的作用。例如：水净化器，可以看成是生活中的一个过滤器，他可以将污水中的杂质过滤，从而使进入的污水变成净水。

  • 对于WEB应用来说，过滤器是一个驻留在服务器中的WEB组件，他可以截取客户端和WEB资源之间的请求和响应信息。

    • WEB资源可能包括Servlet、JSP、HTML页面等。
      在这里插入图片描述

  • 当服务器收到特定的请求后，会先将请求交给过滤器，程序员可以在过滤器中对请求信息进行读取修改等操作，然后将请求信息再发送给目标资源。目标资源作出响应后，服务器会再次将响应转交给过滤器，在过滤器中同样可以对响应信息做一些操作，然后再将响应发送给服务器。

- 也就是说过滤器可以在WEB资源收到请求之前，浏览器收到响应之前，对请求和响应信息做一些相应的操作。

  • 在一个WEB应用中可以部署多个过滤器，多个过滤器就组成了一个过滤器链，请求和响应必须在经过多个过滤器后才能到达目标；

在这里插入图片描述

  • 过滤器不是必须将请求传送到下一个过滤器（或WEB资源），也可以自己来处理请求，发送响应。
  • 当配置多个Filter以后就有一个执行顺序的问题，实际执行顺序是按照在web.xml文件中servlet-mapping的顺序决定的，如果顺序越靠前越先被调用。

1.2 总结

  • Filter是一个接口。
  • Filter是Java Web三大组件之一。（JavaWeb三大组件分别是：Servlet小程序、Filter过滤器、Listener监听器）
  • Filter是服务器专门用来过滤请求，拦截响应的。
  • Filter的常见作用：
    - 检查用户访问权限
    ** - 设置请求响应编码，解决乱码问题**

1.3 主要API

  • 编写Filter和编写Servlet类似，都需要实现接口。
1.3.1 Filter接口
  • 编写Filter需要实现Filter接口，我们来看一下Filter接口的主要方法：
    在这里插入图片描述
  • init()方法用于初始化Filter
  • doFilter()作用和service()方法类似，是过滤请求和响应的主要方法。
  • destroy()用于在Filter对象被销毁前做一些收尾工作。如：释放资源等。
1.3.2 FilterConfig接口

在这里插入图片描述

FilterConfig对象在服务器调用init()方法时传递进来。

  • getFilterName() 获取Filter的名字
  • getServletContext() 获取ServletContext对象（即application）
  • getInitParameter() 获取Filter的初始化参数
  • getInitParameterNames() 获取所有初始化参数的名字
1.3.3 FilterChain接口

在这里插入图片描述

FilterChain对象是在doFilter()方法被调用时作为参数传递进来的。

  • doFilter()方法用于调用Filter链上的下一个过滤器，如果当前过滤器为最后一个过滤器则将请求发送到目标资源。

第2章 Filter初体验

需求：

现在在WebContent目录下有一个目录admin。这个目录是管理员操作的目录。这个目录里有jsp文件，有html文件，还有图片资源文件。现在我们要让这些资源都在用户登录才能被访问。那么我们要怎么实现这样的需求。

思路：

前面我们讲过Session。有同学可能会想，我们可以在用户登录之后把用户的信息保存在Session域对象中。然后在jsp页面里通过Session域对象获取用户的信息。如果用户信息存在，说明用户已登录。否则就重定向到登录页面。这个方案可行。可是html页面呢? html页面是没有Session域对象的。

解决方案：

这就需要我们使用Filter过滤器来进行请求的拦截。然后判断Session域对象中是否包含用户的信息。

现在我们以admin目录下user.jsp为例进行讲解。

1、首先，我们需要创建一个类来实现Filter接口，用来检查Session中是否包含用户信息。

2、实现Filter中的doFilter方法

3、然后到web.xml文件中去配置Filter的过滤信息。

4、然后重启服务器访问测试

操作步骤1：Filter1的类代码

package com.atguigu.filter;

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 Filter1 implements Filter {

	/**
	 * Filter初始化方法
	 */
	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

	}

	/**
	 * Filter的过滤方法
	 */
	public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
			throws IOException, ServletException {
		// 强转
		HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;
		HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response;
		// 获取用户登录信息
		String username = (String) httpRequest.getSession().getAttribute("username");
		if (username != null) {
			// 过滤器中，只要允许用户访问资源，一定要调用chain.doFilter方法，否则用户永远访问不到资源
			chain.doFilter(request, response);
		} else {
			// 如果用户未登录。返回登录页面
			httpResponse.sendRedirect(httpRequest.getContextPath() + "/login.jsp");
		}
	}

	/**
	 * Filter销毁的方法
	 */
	public void destroy() {
	}

}

操作步骤2：web.xml文件中的Filter配置

<!-- 配置Filter1 -->
<filter>
	<!-- 给Filter1起一个名字 -->
	<filter-name>Filter1</filter-name>
	<!-- 是哪一个Filter类，即全类名 -->
	<filter-class>com.atguigu.filter.Filter1</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
	<!-- Filter的名字 -->
	<filter-name>Filter1</filter-name>
	<!-- Filter1的过滤地址
		表示过滤http://127.0.0.1:8080/day17/admin/user.jsp
	-->
	<url-pattern>/admin/user.jsp</url-pattern>
</filter-mapping>

除此之外在filter-mapping还有一个子标签dispatcher，该标签用来指定需要Filter处理的请求类型，该标签可以配置四个值：

<!-- 用户直接访问资源时，会调用Filter -->
<dispatcher>REQUEST</dispatcher>

<!-- 通过转发访问时，会调用Filter -->
<dispatcher>FORWARD</dispatcher>

<!-- 通过动态包含获取时，会调用Filter -->
<dispatcher>INCLUDE</dispatcher>

<!-- 当通过异常处理访问页面时，会调用Filter -->
<dispatcher>ERROR</dispatcher>

这四种情况可以设置一个，也可以同时设置多个，如果不设置那么默认为REQUEST。

第3章 Filter的生命周期

Servlet的生命周期

  1. 先执行构造方法

  2. 执行init方法做初始化操作

  3. 执行service方法

  4. 销毁的时候调用destory方法

Filter生命周期：

  1. 先执行Filter的构造方法

  2. 然后执行Filter的init()方法，对象创建后，马上就被调用，对Filter做一些初始化操作

  3. 执行Filter的doFilter()方法，每次访问目标资源，只要匹配过滤的地址，就会调用。

  4. 执行Filter的destroy()方法，服务器停止时调用，用来释放资源。

创建一个Filter2类。代码如下：

package com.atguigu.filter;

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;

public class Filter2 implements Filter {

	public Filter2() {
		System.out.println("Filter2 构造 方法 被调用");
	}
	
	/**
	 * Filter初始化方法
	 */
	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
		System.out.println("Filter2 init 方法被调用。初始化……");
	}

	/**
	 * Filter的过滤方法
	 */
	public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
			throws IOException, ServletException {
		System.out.println("Filter2 doFilter 方法被调用  ");
		// 一定要调用此方法，否则用户访问的资源会访问不到。
		chain.doFilter(request, response);
	}

	/**
	 * Filter销毁的方法
	 */
	public void destroy() {
		System.out.println("Filter2 的destroy方法被调用……");
	}

}

web.xml文件中的配置：

<!-- 配置Filter2 -->
	<filter>
		<!-- 给Filter2起一个名字 -->
		<filter-name>Filter2</filter-name>
		<!-- 是哪一个Filter类 -->
		<filter-class>com.atguigu.filter.Filter2</filter-class>
	</filter>
	<filter-mapping>
		<!-- Filter的名字 -->
		<filter-name>Filter2</filter-name>
		<!-- Filter1的过滤地址
			表示过滤http://127.0.0.1:8080/day17/login.jsp
		 -->
		<url-pattern>/login.jsp</url-pattern>
	</filter-mapping>

然后打开浏览器访问 http://127.0.0.1:8080/day17/login.jsp

查看整个控制台的打印如下：

  1. Filter在工程启动的时候初始化。

  2. 在访问过滤的时候调用doFilter()方法

  3. Tomcat关闭Filter被销毁的时候调用destory()方法

在这里插入图片描述

第4章 FilterConfig类

  • 作用：FilterConfig类和ServletConfig类是一样的。可以获取Filter在web.xml文件中的配置信息，做初始化之用。

  • 我们可以在web.xml文件中给Filter添加初始化参数。然后在init初始化方法中使用FilterConfig类获取到初始化的参数。

  • FilterConfig类，一般有三个作用：

    • 获取Filter在web.xml文件中配置的名称
    • 获取Filter在web.xml文件中配置的初始化参数
    • 通过FilterConfig类获取ServletContext对象实例

第一步：修改Filter2在web.xml中的配置信息

<!-- 配置Filter2 -->
	<filter>
		<!-- 给Filter2起一个名字 -->
		<filter-name>Filter2</filter-name>
		<!-- 是哪一个Filter类 -->
		<filter-class>com.atguigu.filter.Filter2</filter-class>
		<!-- 配置初始化参数 -->
		<init-param>
			<!-- 初始化参数的名称 -->
			<param-name>username</param-name>
			<!-- 初始化参数的值 -->
			<param-value>root</param-value>
		</init-param>
	</filter>

第二步：修改Filter2中init方法的代码

/**
	 * Filter初始化方法
	 */
	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
		System.out.println("Filter2 init 方法被调用。初始化……");
		// 获取Filter的名称
		String filterName = filterConfig.getFilterName();
		System.out.println("Filter name ==>>> " + filterName);
		// 获取初始化参数。username的值
		String username = filterConfig.getInitParameter("username");
		System.out.println("username ==>> " + username);
		// 获取ServletContext的对象实例 
		ServletContext ctx = filterConfig.getServletContext();
		System.out.println(ctx);
	}

第三步：重启Tomcat服务器，控制台打印如下：

在这里插入图片描述

第5章 FilterChain过滤器链（重点）

  • FilterChain是整个Filter过滤器的调用者。Filter与Filter之间的传递，或者Filter与请求资源之间的传递都靠FilterChain.doFilter方法。

  • 一般Filter.doFilter中的代码分为三段：

    • 第一段是FilterChain.doFilter之前的代码。一般用来做请求的拦截，检查用户访问的权限，访问日记的记录。参数编码的设置等等操作。
    • 第二段是FilterChain.doFilter方法。此方法可以将代码的执行传递到下一个Filter中。或者是传递到用户最终访问的资源中。
    • 第三段是FilterChain.doFilter之后的代码。主要用过做一些日志操作。我们很少会在第三段中做太多复杂的操作。

  • 在每一个Filter类的doFilter方法中，一定要调用chain.doFilter方法，除非你想要阻止用户继续往下面访问。否则一定要调用FilterChain的doFilter方法。

5.1 图解：多个Filter过滤器的代码流转

在这里插入图片描述
5.2 现在我们添加两个Filter类，对同一个资源进行过滤

第一个Filter类ChainFilter1 代码：

package com.atguigu.filter;

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;

public class ChainFilter1 implements Filter {

	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
	}

	public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
			throws IOException, ServletException {
		System.out.println("资源访问前---ChainFilter1 -- 开始执行");
		// 转发下一个Filter或者请求的资源
		chain.doFilter(request, response);
		System.out.println("资源访问后---ChainFilter1 -- 执行结束");
	}

	public void destroy() {
	}

}

第二个Filter类ChainFilter2 代码：

package com.atguigu.filter;

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;

public class ChainFilter2 implements Filter {

	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
	}

	public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
			throws IOException, ServletException {
		System.out.println("资源访问前---ChainFilter2 -- 开始执行");
		// 转发下一个Filter或者请求的资源
		chain.doFilter(request, response);
		System.out.println("资源访问后---ChainFilter2 -- 执行结束");
	}

	public void destroy() {
	}

}

5.3 在web.xml文件中的配置如下：

<filter>
		<filter-name>ChainFilter1</filter-name>
		<filter-class>com.atguigu.filter.ChainFilter1</filter-class>
	</filter>
	<filter-mapping>
		<filter-name>ChainFilter1</filter-name>
		<url-pattern>/chainFilter.jsp</url-pattern>
	</filter-mapping>
	<filter>
		<filter-name>ChainFilter2</filter-name>
		<filter-class>com.atguigu.filter.ChainFilter2</filter-class>
	</filter>
	<filter-mapping>
		<filter-name>ChainFilter2</filter-name>
		<url-pattern>/chainFilter.jsp</url-pattern>
	</filter-mapping>

5.4 WebContent/chainFilter.jsp文件的内容如下：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
    pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
	<head>
		<meta http-equiv="pragma" content="no-cache" />
		<meta http-equiv="cache-control" content="no-cache" />
		<meta http-equiv="Expires" content="0" />
		<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
		<title>Insert title here</title>
	</head>
	<body>
		<%
			System.out.println("这是请求资源的代码");
		%>
		这是ChainFilter.jsp
	</body>
</html>

5.5 打开浏览器输入http://127.0.0.1:8080/day17/chainFilter.jsp回车访问：

在这里插入图片描述

**千万要注意：**在Filter类的doFilter方法中，除非你要拦截请求的资源，否则一定要调用FilterChain参数的doFilter方法让代码的执行传递到下一个Filter或访问的资源中。

第6章 Filter的拦截路径（目标资源的配置）

  • Filter的目标资源指的是需要调用Filter来进行过滤处理的资源，例如上文我们配置的/index.html就是我们的目标资源，当我们访问项目根目录下的index.html时就会调用HelloFilter来进行过滤。

  • 目标资源的配置方式主要有以下两大种：

    • 第一种：通过filter-mapping的url-pattern来配置（与Servlet的url-pattern的规则相同）

      • 精确匹配：/路径/资源名

        比如：/index.html、/hello/index.jsp 、 /client/LoginServlet 等，只要在请求地址完全一样时才会调用Filter

      • 目录匹配：/路径名/*

        比如1：/abc/* 表示可以拦截abc目录下的所有资源，甚至是abc目录下的其他目录。其中：/* 表示访问 当前工程下所有资源

        比如2：/* 表示只要访问项目根目录下的资源就会调用Filter

      • 后缀名匹配：*.后缀名

        比如：*.jsp 表示拦截所有后缀为jsp文件资源

    • 第二种：通过filter-mapping中的servlet-name来指定要过滤的Servlet

      • 如：以下是一个项目中的web.xml配置文件，在项目中有一个Filter加做HelloFilter，一个Servlet叫做HelloServlet。在Filter的filter-mapping中增加了一个servlet-name标签，将该标签的值设置成Servlet的名字，在访问Servlet时就会调用该过滤器过滤请求。
<filter>
    <filter-name>HelloFilter</filter-name>
    <filter-class>com.atguigu.web.filter.HelloFilter</filter-class>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>HelloFilter</filter-name>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
  </filter-mapping>
  <servlet>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.atguigu.web.servlet.HelloServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/HelloServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping>

针对于第一种情况：

精确匹配前面 ，我们已经演示过了。

下面我们以目录匹配为示例展示代码。大家可以在此基础上修改web.xml文件中的<url-pattern>标签来测试自己想要的路径。

1. Filter的代码如下

package com.atguigu.filter;

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;

public class FilterPath implements Filter {

	@Override
	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
	}

	@Override
	public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
			throws IOException, ServletException {
		System.out.println("filter path 执行了");
		// 将代码执行传递到下一个Filter或者是请求资源
		chain.doFilter(request, response);
	}

	@Override
	public void destroy() {

	}

}

2. web.xml文件中的配置内容：

<filter>
	<filter-name>FilterPath</filter-name>
	<filter-class>com.atguigu.filter.FilterPath</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
	<filter-name>FilterPath</filter-name>
	<url-pattern>/admin/*</url-pattern>
</filter-mapping>

第7章 HttpFilter

  • 回想Servlet中学习，我们发现：实现Servlet接口，不如继承HttpServlet应用方便。所以，我们想到需要继承HttpFilter。

  • 如果tomcat类库没有提供HttpFilter,就需要我们自己设计一个HttpFilter。

    • 类比最终创建Servlet的方式，我们发现设计HttpFilter大体分为以下几个步骤：

      1. 提供getFilterConfig()和getServletContext()

在这里插入图片描述

  1. 将doFilter()重载并抽象化处理

  2. 原有doFilter()方法需要将参数转换类型后，调用重载doFilter()方法

在这里插入图片描述

5. HttpFilter

javax.servlet.Servlet -> javax.servlet.http.HttpServlet

EndServlet : HttpServlet : GenericServlet : Servlet

  • 手动搭建底层HttpFilter

    • 提供获取FilterConfig和ServletContext对象方法
    • 抽象化doFilter()方法
    • 强制类型转换，如：ServletRequest->HttpServletRequest

  • 代码

public abstract class HttpFilter implements Filter {
    //1.提供获取FilterConfig和ServletContext对象方法
    private FilterConfig filterConfig;
    /**
     * 获取FilterConfig对象
     * @return
     */
    public FilterConfig getFilterConfig(){
        return filterConfig;
    }
    /**
     * 获取ServletContext对象
     * @throws ServletException
     */
    public ServletContext getServletContext(){
        return filterConfig.getServletContext();
    }
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        this.filterConfig = filterConfig;
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest)request;
        HttpServletResponse res = (HttpServletResponse)response;
        doFilter(req,res,chain);
    }

    public abstract void doFilter(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException;
    
    @Override
    public void destroy() {

    }
}
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