java过滤器Filter笔记

2022-11-28 23:10:59

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：

public abstract interface Filter{  
　　//初始化

    public abstract void init(FilterConfig paramFilterConfig) throws ServletException; 
　　//执行

    public abstract void doFilter(ServletRequest paramServletRequest, ServletResponse paramServletResponse, FilterChain

        paramFilterChain) throws IOException, ServletException; 
　　//销毁

    public abstract void destroy();

}

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<filter>和<filter-mapping>元素对编写的filter类进行注册，并设置它所能拦截的资源。

Filter范例：

package 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 FliterWW implements Filter {

    public void destroy() {

        System.out.println("----Filter销毁----");

    }

    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,

            FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {

        // 对request、response进行一些预处理

        request.setCharacterEncoding("UTF-8");

        response.setCharacterEncoding("UTF-8");

        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

        System.out.println("----调用service之前执行一段代码----");

        filterChain.doFilter(request, response); // 执行目标资源，放行

        System.out.println("----调用service之后执行一段代码----");

    }

    public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {

         System.out.println("----Filter初始化----");

    }

}

web.xml配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<web-app version="2.5"

    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"

    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee

    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">

  <display-name></display-name>

  <welcome-file-list>

    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>

  </welcome-file-list>

  <!-- 配置过滤器 -->

  <filter>

          <filter-name>FilterWW</filter-name>

          <filter-class>filter.FilterWW</filter-class>

  </filter>

  <!-- 映射过滤器 -->

  <filter-mapping>

          <filter-name>FilterWW</filter-name>

          <!-- 配置需要拦截url请求路径 -->

          <!-- 拦截所有请求路径 -->

　　　　　　<url-pattern>/*</url-pattern>
　　</filter-mapping> 
</web-app>

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。

web.xml配置

<filter>

    <filter-name>encodingFilter</filter-name>

    <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>

    <init-param>

        <param-name>encoding</param-name>

        <param-value>UTF-8</param-value>

    </init-param>

    <init-param>

        <param-name>forceEncoding</param-name>

        <param-value>true</param-value>

    </init-param>

</filter>  

<filter-mapping>

    <filter-name>encodingFilter</filter-name>

    <url-pattern>/*</url-pattern>

</filter-mapping>

CharacterEncodingFilter的关键源码

package org.springframework.web.filter;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.FilterChain;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.springframework.util.ClassUtils;

public class CharacterEncodingFilter extends OncePerRequestFilter{

    private static final boolean responseSetCharacterEncodingAvailable = ClassUtils.hasMethod(

        class$javax$servlet$http$HttpServletResponse, "setCharacterEncoding", new Class[] { String.class });

    // 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

    private String encoding;

    // 是否强制使用统一编码，也是为了支持可配置

    private boolean forceEncoding;

    // 构造器，在这里，Spring把forceEncoding的值默认设置成了false

    public CharacterEncodingFilter(){

        this.forceEncoding = false;

    }

    // encoding/forceEncoding的setter方法

    public void setEncoding(String encoding){

        this.encoding = encoding;

    }

    public void setForceEncoding(boolean forceEncoding){

        this.forceEncoding = forceEncoding;

    }

    // Spring通过GenericFilterBean抽象类，对Filter接口进行了整合，

    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)

        throws ServletException, IOException{

        if ((this.encoding != null) && (((this.forceEncoding) || (request.getCharacterEncoding() == null)))) {

            request.setCharacterEncoding(this.encoding);

            if ((this.forceEncoding) && (responseSetCharacterEncodingAvailable)) {

                response.setCharacterEncoding(this.encoding);

            }

        }

        filterChain.doFilter(request, response);

    }

}

按照spring源码照着写一个过滤器。

自己动手写一个过滤器：FilterWW（防止脚本攻击的过滤器）

package filter;

import java.io.IOException;

import java.util.Enumeration;

import javax.servlet.Filter;

import javax.servlet.FilterChain;

import javax.servlet.FilterConfig;

import javax.servlet.RequestDispatcher;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.ServletRequest;

import javax.servlet.ServletResponse;

public class FliterWW implements Filter {

    private static String[] invalidCharacter = new String[]{

        "script","select","insert","document","window","function",

        "delete","update","prompt","alert","create","alter",

        "drop","iframe","link","where","replace","function","onabort",

        "onactivate","onafterprint","onafterupdate","onbeforeactivate",

        "onbeforecopy","onbeforecut","onbeforedeactivateonfocus",

        "onkeydown","onkeypress","onkeyup","onload",

        "expression","applet","layer","ilayeditfocus","onbeforepaste",

        "onbeforeprint","onbeforeunload","onbeforeupdate",

        "onblur","onbounce","oncellchange","oncontextmenu",

        "oncontrolselect","oncopy","oncut","ondataavailable",

        "ondatasetchanged","ondatasetcomplete","ondeactivate",

        "ondrag","ondrop","onerror","onfilterchange","onfinish","onhelp",

        "onlayoutcomplete","onlosecapture","onmouse","ote",

        "onpropertychange","onreadystatechange","onreset","onresize",

        "onresizeend","onresizestart","onrow","onscroll",

        "onselect","onstaronsubmit","onunload","IMgsrc","infarction"

    };  

    private boolean isAble; 

    public FliterWW() {

        isAble = false;

    }

    //isAble的setter方法

    public void setIsAble(boolean isAble){

        this.isAble = isAble;

    }

    public void destroy() {

        System.out.println("----Filter销毁----");

    }

    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,

            FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {

        String parameterName = null;

        String parameterValue = null;

        // 获取请求的参数

        @SuppressWarnings("unchecked")

        Enumeration<String> allParameter = request.getParameterNames();

        //遍历所有参数

        if(isAble) {

            while(allParameter.hasMoreElements()){

                parameterName = allParameter.nextElement();

                parameterValue = request.getParameter(parameterName);

                if(null != parameterValue){

                    for(String stri : invalidCharacter){

                        //判断是否含有非法字符

                        if (StringUtils.containsIgnoreCase(parameterValue, stri)){

                            request.setAttribute("errorMessage", "非法字符：" + stri);

                            //转发地址

                            RequestDispatcher requestDispatcher = request.getRequestDispatcher("/error.jsp");

                            requestDispatcher.forward(request, response);

                            return;

                        }

                    }

                }

            }

        }

        doFilter(request, response, filterChain);

    }

    public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {

         System.out.println("----Filter初始化----");

    }

}

web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<web-app version="2.5"

    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"

    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee

    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">

  <display-name></display-name>

  <welcome-file-list>

    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>

  </welcome-file-list>

  <!-- 配置过滤器 -->

  <filter>

          <filter-name>FilterWW</filter-name>

          <filter-class>filter.FilterWW</filter-class>

          <init-param>

              <param-name>isAble</param-name>

              <param-value>true</param-value>

          </init-param>

  </filter>

  <!-- 映射过滤器 -->

  <filter-mapping>

          <filter-name>FilterWW</filter-name>

          <!-- 配置需要拦截url请求路径 -->

          <url-pattern>/*</url-pattern>

          <!-- 拦截所有请求路径 -->

  </filter-mapping>

</web-app>

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<init-param>为filter配置一些初始化参数，当web容器实例化Filter对象，调用其init方法时，会把封装了
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

public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

         System.out.println("----Filter初始化----");

        /*<!-- 配置过滤器 -->

          <filter>

              <filter-name>FilterWW</filter-name>

              <filter-class>filter.FilterWW</filter-class>

              <init-param>

                  <param-name>isAble</param-name>

                  <param-value>true</param-value>

              </init-param>

          </filter>*/

             //得到过滤器的名字

            String filterName = filterConfig.getFilterName();

            //得到在web.xml文件中配置的初始化参数

            String isAble = filterConfig.getInitParameter("isAble");

            //返回过滤器的所有初始化参数的名字的枚举集合。

            Enumeration<String> initParameterNames = filterConfig.getInitParameterNames();  

            System.out.println(filterName);

            System.out.println(isAble);

            setIsAble(Boolean.parseBoolean(isAble));

            while (initParameterNames.hasMoreElements()) {

                String paramName = (String) initParameterNames.nextElement();

                System.out.println(paramName);

            }

    }

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：

<filter>

    <description>过滤器名称</description>

    <filter-name>自定义的名字</filter-name>

    <filter-class>com.yangcq.filter.FilterTest</filter-class>

    <!--配置FilterTest过滤器的初始化参数-->

    <init-param>

        <description>配置过滤器的初始化参数</description>

        <param-name>name</param-name>

        <param-value>gacl</param-value>

    </init-param>

    <init-param>

        <description>配置FilterTest过滤器的初始化参数</description>

        <param-name>like</param-name>

        <param-value>java</param-value>

    </init-param>

</filter>

<description>用于添加描述信息，该元素的内容可为空，<description>可以不配置。
　　<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。如果过滤器不需要指定初始化参数，那么<init-param>元素可以不配置。

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

<filter-mapping>
      <filter-name>FilterTest</filter-name>
      
      <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

<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
　　<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。用户可以设置多个<dispatcher> 子元素用来指定 Filter 对资源的多种调用方式进行拦截。如下：

<filter-mapping>
    <filter-name>testFilter</filter-name>
    <url-pattern>/index.jsp</url-pattern>
    <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
    <dispatcher>FORWARD</dispatcher>
</filter-mapping>

　<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。

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