一、什么是Servlet过滤器
过滤器是在数据交互之间过滤数据的中间组件,独立于任何平台或者 Servlet 容器。
Servlet过滤器可以应用在客户机和 servlet 之间、servlet 和 servlet 或 JSP 页面之间,以及所包括的每个 JSP 页面之间。 二、实现一个 Servlet 过滤器
Servlet过滤器 API 包含javax.servlet包中的 3 个接口,分别是 Filter 、 FilterChain 和 FilterConfig 。 实现一个 Servlet 过滤器的确要经历三个步骤。
1、编写 Servlet 过滤器实现类。 2、配置 Servlet 过滤器。把该过滤器添加到 Web 应用程序中(通过在 Web 部署描述符 /web.xml 中声明它); 3、部署 Servlet 过滤器。把过滤器与应用程序一起打包并部署它;
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(或实例池)。 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。
三、编写过滤器实现类
1、Filter接口:所有的Servlet过滤器类都必须实现javax.servlet.Filter接口 a、init(FilterConfig): 这是Servlet过滤器的初始化方法,Servlet容器创建Servlet过滤器实例后将调用这个方法。在这个方法中可以读取web.xml文件中Servlet过滤器的初始化参数。
b、doFilter(ServletRequest,ServletResponse,FilterChain): 这个方法完成实际的过滤操作,当客户请求访问于过滤器关联的URL时,Servlet容器将先调用过滤器的doFilter方法。FilterChain参数用于访问后续过滤器。
c、destroy(): Servlet容器在销毁过滤器实例前调用该方法,这个方法中可以释放Servlet过滤器占用的资源。
2、过滤器实现类创建步骤(过滤器实现类生命周期): a.实现javax.servlet.Filter接口。 b.初始化:实现init方法,读取过滤器的初始化参数。 c.过滤:实现doFilter方法,完成对请求或响应的过滤。 d.转发或阻塞:调用FilterChain接口对象的doFilter方法,向后续的过滤器传递请求或响应。 e.析构:destroy方法销毁过滤器,释放过滤器占用的资源。
四、配置 Servlet 过滤器(在web.xml中配置)
过滤器通过 web.xml 文件中的两个 XML 标签来声明: 1、<filter> : 定义过滤器的名称,并且声明过滤器实现类和 init() 参数。 <filter-name> : 指定过滤器的名字; <filter-class> : 指定过滤器类的类名,包括类的路径; <init-param> : 为过滤器实例提供初始化参数,可以有多个;
2、<filter-mapping> : 将过滤器与 servlet 或 URL 模式相关联。 <filter-name> : 指定过滤器的名字,与<filter>中的子元素<filter-name>相对应; <url-pattern> : 指定和过滤器关联的URL,为”/*”表示所有URL;
3、<filter-mapping>元素还可以包含0到4个<dispatcher>,指定过滤器对应的请求方式, 可以是REQUEST,INCLUDE,FORWARD和ERROR之一,默认REQUEST.
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。
在web.xml中配置Servlet和Servlet过滤器,应该先声明过滤器元素,再声明Servlet元素。 两个或更多个过滤器应用到同一个资源,按照它们在配置文件中显示的先后次序调用它们。
例子1:单个过滤器配置:容器将其应用于所有接收的请求 <filter> <filter-name>FilterName</filter-name> <filter-class></filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>FilterName</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping>
例子2:过滤器应用到特定目录或资源(文件)的配置:此容器只有在接收到对 /mydocs 目录中的资源的请求时才会应用该过滤器。 <filter> <filter-name>FilterName</filter-name> <filter-class>packageName.FilterName</filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>FilterName</filter-name> <url-pattern>/mydocs/*</url-pattern> </filter-mapping>
例子3:定义一个过滤器链:两个或更多个过滤器应用到同一个资源,按照它们在配置文件中显示的先后次序调用它们。 <filter> <filter-name>FilterOne</filter-name> <filter-class>packageName.FilterOne</filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>FilterOne</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping>
<filter> <filter-name>FilterTwo</filter-name> <filter-class>packageName.FilterTwo</filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>FilterTwo</filter-name> <url-pattern>/mydocs/*</url-pattern> </filter-mapping>
五、部署 Servlet 过滤器
只需把过滤器类和其他 Web 组件类包括在一起,把 web.xml 文件(连同过滤器定义和过滤器映射声明)放进 Web 应用程序结构中,servlet 容器将处理之后的其他所有事情。
六、Servlet 过滤器实现注意事项
1.由于Filter、FilterConfig、FilterChain都是位于javax.servlet包下,并非HTTP包所特有的, 所以ServletRequest、ServletResponse在使用前都必须先转换成HttpServletRequest、HttpServletResponse再进行下一步操作。
2.在web.xml中配置Servlet和Servlet过滤器,应该先声明过滤器元素,再声明Servlet元素。
3.如果要在Servlet中观察过滤器生成的日志,应该确保在server.xml的localhost对应的<host>元素中配置如下<logger>元素: <Logger className = “org.apache.catalina.logger.FileLogger” directory = “logs”prefix = “localhost_log.”suffix=”.txt” timestamp = “true”/>
七、过滤器的实现方式
过滤器实现方式在不保证功能前提下,从性能角度考虑有如下先后顺序:Decorator或Proxy模式;AOP拦截器。
1,标准Servlet控制器 包装了请求和响应对象。 web容器来充当过滤管理器(FilterManager)和过滤链(FilterChain)来管理和协调过滤器。 问题:功能覆盖范围上,也是一个scope,如果功能需求要为某个类的方法实现实现过滤,使用一个Servlet Filter这样过滤器实现。 但是它对所有的Servlet请求都进行过滤,这无疑范了杀鸡取卵的错误,会造成系统性能上的损失。
2,使用Decorator模式来定制过滤器 如果过滤器是业务逻辑的一部分,而且在设计时,我们可以确定这些过滤器,进行特定指定的拦截。 Decorator模式在点上针对性相当强,特别在这个点上有一系列过滤器需要实现时。 如果某个过滤功能是很多类都需要的,会形成很多Decorator附加类,造成点形成面的情况,则升级使用AOP拦截器。
优点:能够动态地为过滤器扩展功能。 也可以使用FilterManager和FilterChain过滤器链负责协调和管理过滤处理,这样单独的过滤器就不用和其他过滤器直接通信了。
问题:不能以一种标准的可移植的方式支持对请求和响应对象的包装,而且不能够修改请求对象。 缺乏完善的缓存机制。当过滤器要控制输出流的时候,还必须引入某种形式的缓存机制。
3,使用模板方法模式来定制过滤器。 可以和其他方法混用。 优点:这种方式是基于标准的过滤器的,基本过滤器作为一个基类,封装了过滤器API的所有细节。 专注于预处理和后处理的所有逻辑。 基本过滤器声明了每个过滤器要完成的方法,每个过滤器子类来定义这些定义方法。由超类来控制子类的控制流程。 4,使用AOP框架拦截器。 当功能不是针对某个具体类或方法(方法权限除外),而是一系列类,使用动态AOP拦截器,性能损耗也是值得的,而且是必要的。 八、过滤器的应用场合
简洁的说法: 1.认证过滤:对用户请求进行统一认证。 2.登录和审核过滤:对用户的访问请求进行审核和对请求信息进行日志记录。
3,数据过滤:对用户发送的数据进行过滤,修改或替换。
4.图像转换过滤 :转换图像的格式。
5.数据压缩过滤 :对请求内容进行解压,对响应内容进行压缩。
6.加密过滤 :对请求和响应进行加密处理。
7.令牌过滤 :身份验证
8.资源访问触发事件过滤 :
9.XSL/T过滤
10.Mime-type过滤
复杂的说法: 在适合使用装饰过滤器模式或者拦截器模式的任何地方,都可以使用过滤器:
加载:对于到达系统的所有请求,过滤器收集诸如浏览器类型、一天中的时间、转发 URL 等相关信息,并对它们进行日志记录。
性能:过滤器在内容通过线路传来并在到达 servlet 和 JSP 页面之前解压缩该内容,然后再取得响应内容,并在将响应内容发送到客户机机器之前将它转换为压缩格式。
安全:过滤器处理身份验证令牌的管理,并适当地限制安全资源的访问,提示用户进行身份验证和/或将他们指引到第三方进行身份验证。 过滤器甚至能够管理访问控制列表(Access Control List,ACL),以便除了身份验证之外还提供授权机制。 将安全逻辑放在过滤器中,而不是放在 servlet 或者 JSP 页面中,这样提供了巨大的灵活性。 在开发期间,过滤器可以关闭(在 web.xml 文件中注释掉)。 在生产应用中,过滤器又可以再次启用。此外还可以添加多个过滤器,以便根据需要提高安全、加密和不可拒绝的服务的等级。
会话处理:将 servlet 和 JSP 页面与会话处理代码混杂在一起可能会带来相当大的麻烦。 使用过滤器来管理会话可以让 Web 页面集中精力考虑内容显示和委托处理,而不必担心会话管理的细节。
XSLT 转换:不管是使用移动客户端还是使用基于 XML 的 Web 服务,无需把逻辑嵌入应用程序就在 XML 语法之间执行转换的能力都绝对是无价的。
九、MVC 体系结构中的Servlet过滤器
不管过滤器处于什么位置,过滤器在处理流中的应用都是相同的。过滤器旨在扩充 MVC 体系结构的请求/响应处理流。 从 MVC 的观点看,调度器组件(它或者包括在控制器组件中,或者配合控制器组件工作)把请求转发给适当的应用程序组件以进行处理。 这使得控制器层成为包括 Servlet 过滤器的最佳位置。通过把过滤器放在控制器组件本身的前面,过滤器可以应用于所有请求, 或者通过将它放在控制器/调度器与模型和控制器之间,它可以应用于单独的 Web 组件。
十、应用示例或说明
1,使用过滤器认证用户: 每个过滤器也可以配置初始化参数,可以将不需要过滤的地址配置到这个Filter的配置参数中, 过滤时,如果请求地址在配置参数中,则放行,这样就避免了在程序中硬编码。 每个Filter中初始化时,都可以得到配置对象,在Filter中配置二个不需要过滤的地址,一个是登陆页面,一个是执行登陆认证的servlet;
2,登录和审核过滤的示例:使用 servlet 过滤器来控制终端用户对应用程序特性的访问: 通过显示基于用户角色的用户界面来控制对应用程序特性的访问。企业用户能够访问特定页面,但个人用户不能访问这样的页面。 应用一个过滤器来处理用户请求并返回合适的页面。通过使用过滤器,您能够向一个基于 JSP 的应用程序添加这种类型的访问控制而无需更改现有的代码。 这种基于过滤器的访问控制模型也很灵活,因为把用户角色映射到特定 JSP 的数据存储在一个 XML 文件中。 因此,您可以修改映射而不用修改应用程序 — 不需要重新编译或重新部署。
实施: 每当用户从一个包含 /controllerservlet模式的 URI 请求资源时就会调用AccessControlFilter的实例 当访问控制过滤器被初始化后,从映射文件读取数据,而 AccessControlFilter.doFilter 方法负责处理过滤事务。 在获取了用户角色和所请求页面的 URL 之后,doFilter 把这些值与映射数据对比。 如果所请求的页面对用户角色是合适的,那么代码将调用 chain.doFilter 方法来调用该页面并继续正常的处理。 否则,代码将在 chain.doFilter 之前调用 request.setAttribute,结果是 Controller Servlet 使用户重新进入到登录页面。 相关文件: 1、web.xml —— Web 部署描述符文件 <filter> <filter-name>AccessControlFilter</filter-name> <filter-class>oracle.otnsamples.ibfbs.control.AccessControlFilter</filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>AccessControlFilter</filter-name> <url-pattern>/controllerservlet</url-pattern> </filter-mapping> 2、Control.xml —— 描述事件、用户角色和 JSP 联系的xml文件
<Event> <Name>BUYSTOCK</Name> <Class>oracle.otnsamples.ibfbs.trademanagement.helper.TradeManagementHelper</Class> <Method>buyStock</Method> <Screen>jsps/BuyStock.jsp</Screen>
<Roles> <Role>USER</Role> </Roles> </Event> ... <Event> <Name>CORPUPLOAD</Name> <Class></Class> <Method></Method> <Screen>jsps/CorporateUpload.jsp</Screen> <Roles> <Role>CORP</Role> </Roles> </Event> ... <Event> <Name>CONFIGNEWSUPLOAD</Name> <Class>oracle.otnsamples.ibfbs.admin.helper.AdminHelper</Class> <Method>configNewsUpload</Method>
<Screen>jsps/UploadData.jsp</Screen> <Roles> <Role>ADMIN</Role> </Roles> </Event> ... <Event> <Name>LOGIN</Name> <Class>oracle.otnsamples.ibfbs.usermanagement.helper.UserManagementHelper</Class> <Method>checkPassword</Method> <Screen>jsps/MyHome.jsp</Screen>
<Roles> <Role>DEFAULT</Role> <Role>USER</Role> <Role>CORP</Role> <Role>ADMIN</Role> </Roles> </Event>
3、AccessControlFilter.java —— 过滤器类
//读取Control.xml,对用户的权限做检查
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException { HttpSession session = ((HttpServletRequest) request).getSession(); String eventName = request.getParameter("EVENTNAME"); if (eventName != null && urlMap != null ) { String role = (String) session.getAttribute("ROLE"); if (role == null) { role = "DEFAULT"; }
URLMapping event = (URLMapping) urlMap.get(eventName); if ((event != null) && (event.getRoles() != null) && (event.getRoles().length > 0)) { // New session so not logged in yet. Redirect to login page if (session.isNew()) { request.setAttribute("EVENTNAME", "FIRSTPAGE"); } // If invalid access, redirect to login page else if (!event.isValidRole(role)) { request.setAttribute("EVENTNAME", "LOGINPAGE"); } } }else { request.setAttribute("EVENTNAME", "FIRSTPAGE"); } // The privileges are sufficient to invoke this URL, continue normal // processing of the request chain.doFilter(request, response); }
4、对请求信息进行日志记录的示例
public void doFilter(ServletRequest request,ServletResponse response,FilterChain chain)throws ServletException, IOException { //把ServletRequest对象构造为HttpServletRequest
//从请求中提出需要的进行日志记录的信息 String url = req.getRequestURI();
HttpSession so = req.getSession(); String canLog = (String)so.getAttribute(url);
//如果第一次访问该页面,就进行日志处理 if (canLog == null) { so.setAttribute(url, "Y"); doLog(); } chain.doFilter(request,response); }
5、用过滤器来解决客户端和服务器端编码一致,防止中文乱码的问题。
public class CharacterEncodingFilter implements Filter { protected FilterConfig filterConfig = null; protected String encoding = "";
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
if(encoding != null) { servletRequest.setCharacterEncoding(encoding); } filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse); }
public void destroy() { filterConfig = null; encoding = null; }
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException { this.filterConfig = filterConfig; this.encoding = filterConfig.getInitParameter("encoding");
} }
6、使 Browser浏览器 不缓存页面的过滤器
public class ForceNoCacheFilter implements Filter {
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException { ((HttpServletResponse) response).setHeader("Cache-Control","no-cache"); ((HttpServletResponse) response).setHeader("Pragma","no-cache"); ((HttpServletResponse) response).setDateHeader ("Expires", -1);
filterChain.doFilter(request, response); }
}
7、用于检测用户是否登陆的过滤器,如果未登录,则重定向到指的登录页面
/** * 用于检测用户是否登陆的过滤器,如果未登录,则重定向到指的登录页面<p> * 配置参数<p> * checkSessionKey 需检查的在 Session 中保存的关键字<br/> * redirectURL 如果用户未登录,则重定向到指定的页面,URL不包括 ContextPath<br/> * notCheckURLList 不做检查的URL列表,以分号分开,并且 URL 中不包括 ContextPath<br/> */ public class CheckLoginFilter implements Filter { protected FilterConfig filterConfig = null; private String redirectURL = null; private List notCheckURLList = new ArrayList(); private String sessionKey = null;
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest; HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;
HttpSession session = request.getSession(); if(sessionKey == null) { filterChain.doFilter(request, response); return; } if((!checkRequestURIIntNotFilterList(request)) && session.getAttribute(sessionKey) == null) { response.sendRedirect(request.getContextPath() + redirectURL); return; } filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse); }
public void destroy() { notCheckURLList.clear(); }
private boolean checkRequestURIIntNotFilterList(HttpServletRequest request) {
String uri = request.getServletPath() + (request.getPathInfo() == null ? "" : request.getPathInfo()); return notCheckURLList.contains(uri); }
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException { this.filterConfig = filterConfig; redirectURL = filterConfig.getInitParameter("redirectURL"); sessionKey = filterConfig.getInitParameter("checkSessionKey");
String notCheckURLListStr = filterConfig.getInitParameter("notCheckURLList");
if(notCheckURLListStr != null) { StringTokenizer st = new StringTokenizer(notCheckURLListStr, ";"); notCheckURLList.clear(); while(st.hasMoreTokens()) { notCheckURLList.add(st.nextToken()); } } } }
|