Filter。

简介

• Filter也称之为过滤器，他是Servlet技术中最实用的技术，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是如何实现拦截的？

Filter接口中有一个doFilter方法，当开发人员编写好Filter，并配置对哪个web资源（拦截url）进行拦截后，WEB服务器每次在调用web资源之前，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）；
• 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，他也提供了一个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；
• 调用目标资源之后，让一段代码执行。

Filter开发入门

Filter开发分为两个步骤

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<mapping>，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。

生命周期

init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException

和我们编写的servlet程序一样，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方法进行初始化（注：filter对象只会创建一次，init方法也只会执行一次）。

doFilter(ServletRequest, ServletResponse,FilterChain)

每次filter进行拦截都会执行，在实际开发中方法中参数request和response通常转换为HttpServletRequest和HttpServletResponse类型进行操作。

dostroy()

在Web容器卸载Filter对象之前被调用。

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。参数信息。

Filter常见应用

统一全站字符编码过滤器

通过配置参数encoding指明使用何种字符编码，以处理Html Form请求参数的中文问题。

禁止浏览器缓存所有动态页面的过滤器

有3个HTTP响应头字段都可以禁止浏览器缓存当前页面，他们在Servlet中的示例代码如下：

response.setDateHeader("Expires", -1); // Expires数据头：值为GMT时间值，为-1指浏览器不需要缓存页面
response.setHeader("Cache-Control","no-cache"); // 两个常用值：no-cache指浏览器不要缓存当前页面；max-age:xxx指浏览器缓存页面xxx秒
response.setHeader("Pragma","no-cache");

并不是所有的浏览器都能完全支持上面的三个响应头，因此最好是同时使用上面的三个响应头。

控制浏览器缓存页面中的静态资源的过滤器

场景：有些动态页面中引用了一些图片或css文件以修饰页面效果，这些图片和css文件经常是不变化的，所以为减轻服务器压力，可以使用filter控制浏览器缓存这些文件，以提升服务器的性能。

Tomcat缓存策略

对于服务器端经常不变化文件，设置客户端缓存时间，在客户端资源缓存时间到期之前，就不会去访问服务器获取该资源，比tomcat内置缓存策略更优手段。

• 减少服务器请求次数，提升性能，设置静态资源缓存时间，需要设置Expires过期时间，在客户端资源没有过期之前，不会产生对该资源的请求。
• 设置Expires通常使用response.setDateHeader进行设置，设置毫秒值。

实现用户自动登录过滤器

在用户登录成功后，以cookie形式发送用户名、密码给客户端编写一个过滤器，filter方法中检查cookie中是否带有用户名、密码信息，如果存在则调用业务层登录方法，登录成功后则向session中存入用户登录标记，以实现程序完成自动登录。

在访问一个站点，登录时勾选自动登录（三个月内不用登录），操作系统后，关闭浏览器，过几天再次访问该站点时，直接进行登录后状态。

使用Filter实现URL级别的权限认证

• 情景：在实际开发中我们经常把一些执行敏感操作的servlet映射到一些特殊目录中，并用filter把这些特殊目录保护起来，限制只能拥有相应权限的用户才能访问这些目录下的资源。从而在我们系统中实现一种URL级别的权限功能。

要求：为使Filter具有通用性，Filter保护的资源和相应的访问权限通过filter参数的形式予以配置。

• 系统中存在很多资源，将需要进行权限控制的资源，放入特殊路径中，编写过滤器管理访问特殊路径的请求，如果没有相应身份和权限，控制无法访问

认证：whore are you?用户身份的识别——登录功能

权限：以认证为基础，你能做什么？必须先登录，才有身份，有了身份，才能确定可以执行哪些操作。

MD5加密

如果将用户密码保存在cookie文件中，非常不安全的，通常情况下密码需要加密后才能保存到客户端。

Filter高级开发

• 由于开发人员在filter中可以得到代表用户请求和响应的request、response对象，因此在编程中可以使用Decorator（装饰器）模式对request、response对象进行包装，再把包装对象传给目标资源，从而实现一些特殊需求。
• Decorator设计模式的实现

首先看需要被增强对象继承了什么接口或父类，编写一个类也去继承这些接口或父类。

在类中定义一个变量，变量类型即需增强对象的类型。

在类中定义一个构造函数，接收需增强的对象。

覆盖需增强的方法，编写增强的代码。

• Decorator模式

包装类需要和被包装对象，实现相同接口或者继承相同父类。

包装类需要持有被包装对象的引用，在包装类中定义成员变量，通过包装类构造方法，传入被包装对象。

在包装类中，可以控制原来那些方法需要加强，不需要加强，调用被包装对象的方法；需要加强，编写增强代码逻辑。

ServletRequestWrapper和HttpServletRequestWrapper提供对request对象进行包装的方法，但是默认情况下每个方法都是调用原来request对象的方法，也就是说包装类并没有对request进行增强，在这两个包装类基础上，继承HttpServletRequestWrapper，覆盖需要增强的方法即可。

request对象的增强

• Servlet API中提供了一个request对象的Decorator设计模式的默认实现类HttpServletRequestWrapper（HttpServletRequestWrapper类实现了request接口中的所有方法，但这些方法的内部实现都是仅仅调用了一下所包装的request对象的对应方法），以避免用户在对request对象进行增强时需要实现request接口中的所有方法。
• 使用Decorator模式包装request对象，完全解决get、post请求方式下的乱码问题。

response对象的增强

Servlet API中提供了response对象的Decorator设计模式的默认实现类HttpServletResponseWrapper，（HttpServletResponseWrapper类实现了response接口中的所有方法，但这些方法的内部实现都是仅仅调用了一下所包装的response对象的对应方法）以避免用户在对response对象进行增强时需要实现response接口中的所有方法。

response增强案例——压缩响应

应用HttpServletResponseWrapper对象，压缩响应正文内容。思路：
通过filter向目标页面传递一个自定义的response对象。在自定义的response对象中，重写getOutputStream方法和getWriter方法，使目标资源调用此方法输出页面内容时，获得的是我们自定义的ServletOutputStream对象。在我们自定义的ServletOutputStream对象中，重写write方法，使写出的数据写出到一个buffer中。

当页面完成输出后，在filter中就可得到页面写出的数据，从而我们可以调用GzipOutStream对数据进行压缩后再写出给浏览器，以此完成响应正文件压缩功能。