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在 Java Web 开发中，过滤器（Filter）是 Servlet 规范中的一个重要组件，用于在请求到达 Servlet 之前或者响应返回客户端之前对请求和响应进行预处理或后处理。
过滤器的工作原理
过滤器的工作原理基于责任链模式。当客户端向服务器发送请求时，请求会先经过一系列过滤器，每个过滤器可以对请求进行修改、验证或拦截。请求依次通过过滤器链，最终到达目标 Servlet。当 Servlet 处理完请求并返回响应时，响应会按照相反的顺序再次经过这些过滤器，每个过滤器可以对响应进行修改或处理
过滤器的应用场景
- 权限验证：检查用户是否有访问特定资源的权限。
- 字符编码处理：统一设置请求和响应的字符编码，防止乱码问题。
- 日志记录：记录请求的信息，如请求的 URL、参数等。
- 敏感信息过滤：过滤请求中包含的敏感词汇。
过滤器的实现步骤
1. 实现 javax.servlet.Filter 接口
Filter 接口定义了三个方法：
init(FilterConfig filterConfig)：在过滤器被创建时调用，用于初始化过滤器。doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)：对请求和响应进行处理的核心方法。destroy()：在过滤器被销毁时调用，用于释放资源。
import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;public class CharacterEncodingFilter implements Filter {private String encoding;@Overridepublic void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {// 从过滤器配置中获取字符编码encoding = filterConfig.getInitParameter("encoding");if (encoding == null) {encoding = "UTF-8";}}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)throws IOException, ServletException {// 设置请求的字符编码request.setCharacterEncoding(encoding);// 设置响应的字符编码response.setCharacterEncoding(encoding);// 将请求和响应传递给下一个过滤器或目标 Servletchain.doFilter(request, response);}@Overridepublic void destroy() {// 可以在这里释放资源}
}2. 配置过滤器
可以通过 web.xml 或注解的方式配置过滤器。
使用 web.xml 配置：
<filter><filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name><filter-class>com.example.CharacterEncodingFilter</filter-class><init-param><param-name>encoding</param-name><param-value>UTF-8</param-value></init-param>
</filter>
<filter-mapping><filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name><url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>使用注解配置（Servlet 3.0 及以上）：
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;@WebFilter(filterName = "CharacterEncodingFilter", urlPatterns = "/*", initParams = {@WebInitParam(name = "encoding", value = "UTF-8")
})
public class CharacterEncodingFilter implements Filter {private String encoding;@Overridepublic void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {encoding = filterConfig.getInitParameter("encoding");if (encoding == null) {encoding = "UTF-8";}}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)throws IOException, ServletException {request.setCharacterEncoding(encoding);response.setCharacterEncoding(encoding);chain.doFilter(request, response);}@Overridepublic void destroy() {// 可以在这里释放资源}
}过滤器链
在一个 Web 应用中可以配置多个过滤器，这些过滤器会按照配置的顺序形成一个过滤器链。请求会依次通过过滤器链中的每个过滤器，响应则会按照相反的顺序返回。例如，有两个过滤器 FilterA 和 FilterB，配置顺序为 FilterA 在前，FilterB 在后，那么请求的处理顺序为：FilterA -> FilterB -> Servlet，响应的处理顺序为：Servlet -> FilterB -> FilterA。
注意事项
- 过滤器是单例的，在整个 Web 应用的生命周期中只会创建一个实例。
- 过滤器的
doFilter方法中必须调用FilterChain的doFilter方法，否则请求将无法到达目标 Servlet。 - 在
init方法中可以通过FilterConfig获取过滤器的初始化参数。 - 在
destroy方法中可以释放过滤器占用的资源，如关闭数据库连接等。
实例：
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;// 使用 @WebFilter 注解配置过滤器，拦截所有请求
@WebFilter(filterName = "RequestLoggingFilter", urlPatterns = "/*")
public class RequestLoggingFilter implements Filter {@Overridepublic void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {// 过滤器初始化方法，这里可以进行一些初始化操作，例如读取配置文件System.out.println("RequestLoggingFilter 初始化");}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)throws IOException, ServletException {// 记录请求开始时间long startTime = System.currentTimeMillis();// 获取 HttpServletRequest 对象，以便获取请求的详细信息javax.servlet.http.HttpServletRequest httpRequest = (javax.servlet.http.HttpServletRequest) request;// 获取请求的 URLString requestUrl = httpRequest.getRequestURL().toString();// 获取请求的方法（如 GET、POST 等）String requestMethod = httpRequest.getMethod();System.out.println("开始处理请求: " + requestMethod + " " + requestUrl);try {// 将请求传递给下一个过滤器或目标 Servletchain.doFilter(request, response);} finally {// 记录请求结束时间long endTime = System.currentTimeMillis();// 计算请求处理所花费的时间long processingTime = endTime - startTime;System.out.println("请求处理完成: " + requestMethod + " " + requestUrl + "，耗时: " + processingTime + " 毫秒");}}@Overridepublic void destroy() {// 过滤器销毁方法，这里可以进行一些资源释放操作System.out.println("RequestLoggingFilter 销毁");}
} - 注解配置：
@WebFilter(filterName = "RequestLoggingFilter", urlPatterns = "/*")此注解将该类配置为过滤器，filterName是过滤器的名称，urlPatterns = "/*"表示该过滤器会拦截所有的请求。 init方法：在过滤器初始化时被调用，可用于执行一些初始化操作，例如读取配置文件。doFilter方法：这是过滤器的核心方法，其主要工作如下：- 记录请求开始时间。
- 把
ServletRequest转换为HttpServletRequest，从而获取请求的详细信息。 - 输出请求的 URL 和请求方法。
- 调用
chain.doFilter(request, response)把请求传递给下一个过滤器或者目标 Servlet。 - 计算请求处理所花费的时间并输出。
destroy方法：在过滤器销毁时被调用，可用于释放资源。