手记

过滤器第一篇【介绍、入门、简单应用】

Java3y
2018-03-23 09:18:28浏览 2007
什么是过滤器

过滤器是Servlet的高级特性之一，也别把它想得那么高深，只不过是实现Filter接口的Java类罢了！

首先，我们来看看过滤器究竟Web容器的哪处:

从上面的图我们可以发现，当浏览器发送请求给服务器的时候，先执行过滤器，然后才访问Web的资源。服务器响应Response，从Web资源抵达浏览器之前，也会途径过滤器。。

我们很容易发现，过滤器可以比喻成一张滤网。我们想想现实中的滤网可以做什么：在泡茶的时候，过滤掉茶叶。那滤网是怎么过滤茶叶的呢？规定大小的网孔，只要网孔比茶叶小，就可以实现过滤了！

引申在Web容器中，过滤器可以做：过滤一些敏感的字符串【规定不能出现敏感字符串】、避免中文乱码【规定Web资源都使用UTF-8编码】、权限验证【规定只有带Session或Cookie的浏览器，才能访问web资源】等等等，过滤器的作用非常大，只要发挥想象就可以有意想不到的效果

也就是说：当需要限制用户访问某些资源时、在处理请求时提前处理某些资源、服务器响应的内容对其进行处理再返回、我们就是用过滤器来完成的！

为什么需要用到过滤器

直接举例子来说明吧：

没有过滤器解决中文乱码问题

  • 如果我没有用到过滤器：浏览器通过http请求发送数据给Servlet，如果存在中文，就必须指定编码，否则就会乱码！

  • jsp页面提交中文数据给Servlet处理

<form action="${pageContext.request.contextPath}/Demo1" method="post">

    <input type="text" name="username">

    <input type="submit" value="提交">

</form>
  • Servlet没有指定编码的情况下，获取得到的是乱码

Servlet中如何解决中文乱码问题，我的其他博文中有：http://blog.csdn.net/hon_3y/article/details/54632004

也就是说：如果我每次接受客户端带过来的中文数据，在Serlvet中都要设定编码。这样代码的重复率太高了！！！！

有过滤器解决中文乱码问题

有过滤器的情况就不一样了：只要我在过滤器中指定了编码，可以使全站的Web资源都是使用该编码，并且重用性是非常理想的！

过滤器 API

只要Java类实现了Filter接口就可以称为过滤器！Filter接口的方法也十分简单：

其中init()和destory()方法就不用多说了，他俩跟Servlet是一样的。只有在Web服务器加载和销毁的时候被执行，只会被执行一次！

值得注意的是doFilter()方法,它有三个参数（ServletRequest,ServletResponse,FilterChain），从前两个参数我们可以发现：过滤器可以完成任何协议的过滤操作！

那FilterChain是什么东西呢？我们看看：

FilterChain是一个接口，里面又定义了doFilter()方法。这究竟是怎么回事啊？？？？？？

我们可以这样理解：过滤器不单单只有一个，那么我们怎么管理这些过滤器呢？在Java中就使用了链式结构。把所有的过滤器都放在FilterChain里边，如果符合条件，就执行下一个过滤器（如果没有过滤器了，就执行目标资源）。

上面的话好像有点拗口，我们可以想象生活的例子：现在我想在茶杯上能过滤出石头和茶叶出来。石头在一层，茶叶在一层。所以茶杯的过滤装置应该有两层滤网。这个过滤装置就是FilterChain，过滤石头的滤网和过滤茶叶的滤网就是Filter。在石头滤网中，茶叶是属于下一层的，就把茶叶放行，让茶叶的滤网过滤茶叶。过滤完茶叶了，剩下的就是茶（茶就可以比喻成我们的目标资源）

快速入门
写一个简单的过滤器
  • 实现Filter接口的Java类就被称作为过滤器

    public class FilterDemo1 implements Filter {
        public void destroy() {
        }

        public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {

            //执行这一句，说明放行（让下一个过滤器执行，如果没有过滤器了，就执行执行目标资源）
            chain.doFilter(req, resp);
        }

        public void init(FilterConfig config) throws ServletException {

        }
    }
filter部署

过滤器和Servlet是一样的，需要部署到Web服务器上的。

第一种方式：在web.xml文件中配置

filter

<filter>用于注册过滤器


    <filter>
             <filter-name>FilterDemo1</filter-name>
             <filter-class>FilterDemo1</filter-class>
             <init-param>
             <param-name>word_file</param-name> 
             <param-value>/WEB-INF/word.txt</param-value>
             </init-param>
    </filter>
  • <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。

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-mapping>
        <filter-name>FilterDemo1</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>
  • <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。

dispatcher

<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。

第二种方式：通过注解配置


    @WebFilter(filterName = "FilterDemo1",urlPatterns = "/*")

上面的配置是“/*”，所有的Web资源都需要途径过滤器

如果想要部分的Web资源进行过滤器过滤则需要指定Web资源的名称即可！

过滤器的执行顺序

上面已经说过了，过滤器的doFilter()方法是极其重要的，FilterChain接口是代表着所有的Filter，FilterChain中的doFilter()方法决定着是否放行下一个过滤器执行（如果没有过滤器了，就执行目标资源）。

测试一
  • 首先在过滤器的doFilter()中输出一句话，并且调用chain对象的doFilter()方法

    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {

        System.out.println("我是过滤器1");

        //执行这一句，说明放行（让下一个过滤器执行，或者执行目标资源）
        chain.doFilter(req, resp);
    }
  • 我们来访问一下test.jsp页面：

我们发现test.jsp（我们的目标资源）成功访问到了，并且在服务器上也打印了字符串！

测试二

我们来试试把chain.doFilter(req, resp);这段代码注释了看看！

test.jsp页面并没有任何的输出（也就是说，并没有访问到jsp页面）。

测试三

直接看下面的代码。我们已经知道了”准备放行“会被打印在控制台上和test.jsp页面也能被访问得到，但“放行完成“会不会打印在控制台上呢？


    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {

        System.out.println("准备放行");

        //执行这一句，说明放行（让下一个过滤器执行，或者执行目标资源）
        chain.doFilter(req, resp);

        System.out.println("放行完成");
    }

答案也非常简单，肯定会打印在控制台上的。我们来看看：

注意，它的完整流程顺序是这样的：客户端发送http请求到Web服务器上，Web服务器执行过滤器，执行到”准备放行“时，就把字符串输出到控制台上，接着执行doFilter()方法，Web服务器发现没有过滤器了，就执行目标资源（也就是test.jsp）。目标资源执行完后，回到过滤器上，继续执行代码，然后输出”放行完成“

测试四

我们再多加一个过滤器，看看执行顺序。

  • 过滤器1

        System.out.println("过滤器1开始执行");

        //执行这一句，说明放行（让下一个过滤器执行，或者执行目标资源）
        chain.doFilter(req, resp);

        System.out.println("过滤器1开始完毕");
  • 过滤器2

        System.out.println("过滤器2开始执行");
        chain.doFilter(req, resp);
        System.out.println("过滤器2开始完毕");
  • Servlet

        System.out.println("我是Servlet1");

当我们访问Servlet1的时候，看看控制台会出现什么：

执行顺序是这样的：先执行FilterDemo1，放行，执行FilterDemo2，放行，执行Servlet1，Servlet1执行完回到FilterDemo2上，FilterDemo2执行完毕后，回到FilterDemo1上

注意：过滤器之间的执行顺序看在web.xml文件中mapping的先后顺序的，如果放在前面就先执行，放在后面就后执行！如果是通过注解的方式配置，就比较urlPatterns的字符串优先级

Filter简单应用
  • filter的三种典型应用：
    • 1、可以在filter中根据条件决定是否调用chain.doFilter(request, response)方法，即是否让目标资源执行
    • 2、在让目标资源执行之前，可以对request\response作预处理，再让目标资源执行
    • 3、在目标资源执行之后，可以捕获目标资源的执行结果，从而实现一些特殊的功能
禁止浏览器缓存所有动态页面 

    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {

        //让Web资源不缓存，很简单，设置http中response的请求头即可了！

        //我们使用的是http协议，ServletResponse并没有能够设置请求头的方法，所以要强转成HttpServletRequest

        //一般我们写Filter都会把他俩强转成Http类型的
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;
        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) resp;

        response.setDateHeader("Expires", -1);
        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
        response.setHeader("Pragma", "no-cache");

        //放行目标资源的response已经设置成不缓存的了
        chain.doFilter(request, response);
    }
  • 没有过滤之前，响应头是这样的：

  • 过滤之后，响应头是这样的：

实现自动登陆

开发实体、集合模拟数据库、Dao

  • 实体：

    private String username ;
    private String password;

    public User() {
    }

    public User(String username, String password) {
        this.username = username;
        this.password = password;
    }

    //各种setter和getter
  • 集合模拟数据库

    public class UserDB {

        private static List<User> users = new ArrayList<>();

        static {
            users.add(new User("aaa", "123"));
            users.add(new User("bbb", "123"));
            users.add(new User("ccc", "123"));
        }

        public static List<User> getUsers() {
            return users;
        }

        public static void setUsers(List<User> users) {
            UserDB.users = users;
        }
    }
  • 开发dao

    public User find(String username, String password) {

        List<User> userList = UserDB.getUsers();

        //遍历List集合，看看有没有对应的username和password
        for (User user : userList) {
            if (user.getUsername().equals(username) && user.getPassword().equals(password)) {
                return user;
            }
        }
        return null;
    }

登陆界面


<form action="${pageContext.request.contextPath}/LoginServlet">

    用户名<input type="text" name="username">
    <br>
    密码<input type="password" name="password">
    <br>

    <input type="radio" name="time" value="10">10分钟
    <input type="radio" name="time" value="30">30分钟
    <input type="radio" name="time" value="60">1小时
    <br>

    <input type="submit" value="登陆">

</form>

处理登陆的Servlet


        //得到客户端发送过来的数据
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");

        UserDao userDao = new UserDao();
        User user = userDao.find(username, password);

        if (user == null) {
            request.setAttribute("message", "用户名或密码是错的！");
            request.getRequestDispatcher("/message.jsp").forward(request, response);
        }

        //如果不是为空，那么在session中保存一个属性
        request.getSession().setAttribute("user", user);
        request.setAttribute("message", "恭喜你，已经登陆了！");

        //如果想要用户关闭了浏览器，还能登陆，就必须要用到Cookie技术了
        Cookie cookie = new Cookie("autoLogin", user.getUsername() + "." + user.getPassword());

        //设置Cookie的最大声明周期为用户指定的
        cookie.setMaxAge(Integer.parseInt(request.getParameter("time")) * 60);

        //把Cookie返回给浏览器
        response.addCookie(cookie);

        //跳转到提示页面
        request.getRequestDispatcher("/message.jsp").forward(request, response);

过滤器


        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) resp;
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;

        //如果用户没有关闭浏览器，就不需要Cookie做拼接登陆了
        if (request.getSession().getAttribute("user") != null) {
            chain.doFilter(request, response);
            return;
        }

        //用户关闭了浏览器，session的值就获取不到了。所以要通过Cookie来自动登陆
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        String value = null;
        for (int i = 0; cookies != null && i < cookies.length; i++) {
            if (cookies[i].getName().equals("autoLogin")) {
                value = cookies[i].getValue();
            }
        }

        //得到Cookie的用户名和密码
        if (value != null) {

            String username = value.split("\\.")[0];
            String password = value.split("\\.")[1];

            UserDao userDao = new UserDao();
            User user = userDao.find(username, password);

            if (user != null) {
                request.getSession().setAttribute("user", user);
            }
        }

        chain.doFilter(request, response);
  • 效果：

改良

我们直接把用户名和密码都放在了Cookie中，这是明文的。懂点编程的人就会知道你的账号了。

于是乎，我们要对密码进行加密！


        Cookie cookie = new Cookie("autoLogin", user.getUsername() + "." + md5.md5(user.getPassword()));
  • 在过滤器中，加密后的密码就不是数据库中的密码的。所以，我们得在Dao添加一个功能【根据用户名，找到用户】

    public User find(String username) {
        List<User> userList = UserDB.getUsers();

        //遍历List集合，看看有没有对应的username和password
        for (User user : userList) {
            if (user.getUsername().equals(username)) {
                return user;
            }
        }

        return null;
    }
  • 在过滤器中，比较Cookie带过来的md5密码和在数据库中获得的密码（也经过md5）是否相同

        //得到Cookie的用户名和密码
        if (value != null) {

            String username = value.split("\\.")[0];
            String password = value.split("\\.")[1];

            //在Cookie拿到的密码是md5加密过的，不能直接与数据库中的密码比较
            UserDao userDao = new UserDao();
            User user = userDao.find(username);

            //通过用户名获得用户信息，得到用户的密码，用户的密码也md5一把

            String dbPassword = md5.md5(user.getPassword());
            //如果两个密码匹配了，就是正确的密码了
            if (password.equals(dbPassword)) {
                request.getSession().setAttribute("user", user);
            }

        }
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