深入了解Java中的Filter过滤器

本文将深入讲解Java中的Filter过滤器。其中，我们会首先介绍Filter在Java Web开发中的应用场景和基本原理，之后我们会逐步讲解过滤器的使用方法和注意事项，最后以两个实例说明Filter的具体使用。让我们开始吧！

一、什么是Filter过滤器

在Java Web开发中，Servlet是最重要的组件之一，主要负责处理HTTP请求。但是，我们在开发Web应用时，需要对请求进行许多预处理和后处理，比如鉴权、数据过滤、日志记录等等。这时候，我们就需要使用Filter过滤器。

Filter是在Servlet容器中存在的，用于处理HttpServletRequest和HttpServletResponse。它可以拦截请求和响应，并在它们到达目标资源之前或之后执行一些特定的任务。这也是Filter的核心原理：让请求或响应进入另一个方法，经过我们自己的逻辑处理之后，再继续执行后续操作，或者在此终止执行。

二、Filter过滤器的基本使用

1. Filter接口

Filter是一个接口，我们可以通过实现它来创建一个Filter过滤器。Filter接口中定义了三个方法：

public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException;
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException;
public void destroy();

• init方法：在Filter被创建时调用，用于做一些初始化的工作。在这个方法中，我们可以获取Filter的配置信息等。
• doFilter方法：拦截请求。在这个方法中，我们可以对请求进行处理，也可以对响应进行处理。
• destroy方法：在Filter结束时调用。用于释放资源等。

2. 配置Filter

我们需要在web.xml文件中配置Filter，以便在Servlet容器启动的时候，在请求到达目标资源之前对请求进行拦截。下面是一个简单的Filter配置实例：

<filter>
    <filter-name>myFilter</filter-name>
    <filter-class>com.example.MyFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
    <filter-name>myFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

上面的配置中，我们首先定义了一个Filter，它的名字是myFilter，类名是com.example.MyFilter。然后我们通过filter-mapping标签将myFilter和所有请求都做了映射，也就是说，所有请求都会经过myFilter。其中，<url-pattern>/*</url-pattern>表示该Filter处理所有请求（静态资源除外）。

3. 执行顺序

在一个Web应用中，可以有多个Filter，这些Filter会按照它们在web.xml文件中的配置顺序执行。每个Filter都可以选择性地执行doFilter方法（也就是“放行”请求）。如果一个Filter没有执行doFilter方法或调用了chain.doFilter方法，则请求不会到达目标资源。

三、Filter过滤器的使用注意事项

在开发Filter过滤器的过程中，我们需要注意一些细节问题：

• 确保Filter能够正确地释放所有资源。
• 确保Filter在同一个请求中只被执行一次。
• 确保Filter使用线程安全的方式去存储配置信息、处理请求和处理响应等，以免出现并发问题。

四、Filter过滤器的应用实例

1. 鉴权

假设我们有一个需要鉴权的Web系统，在用户登录之前，所有的请求都必须先经过鉴权Filter（包括用户注册）。如果鉴权失败，请求会被拒绝，并返回没有权限的错误页面。下面是一个简单的实例：

public class AuthFilter implements Filter {
  private static final String LOGIN_URI = "/login"; // 登录URI
  private static final String REGISTER_URI = "/register"; // 注册URI

  @Override
  public void init(FilterConfig filterConfig) {
    // 初始化
  }

  @Override
  public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
    HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
    HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;

    // 登录和注册请求直接放行
    if(req.getRequestURI().equals(LOGIN_URI) || req.getRequestURI().equals(REGISTER_URI)) {
      chain.doFilter(request, response);
      return;
    }

    // 非登录和注册请求进行鉴权
    if(!checkAuth(req)) {
      res.sendRedirect(LOGIN_URI);
      return;
    }

    chain.doFilter(request, response);
  }

  @Override
  public void destroy() {
    // 销毁
  }

  private boolean checkAuth(HttpServletRequest req) {
    // 鉴权逻辑
  }
}

在上面的代码中，我们首先定义了两个常量表示登录和注册的URI路径。然后，在doFilter方法中，我们判断当前请求是否是登录或注册请求，如果是则直接放行。否则，我们执行鉴权逻辑，并判断鉴权是否通过，如果不通过则重定向到登录页面。

2. 数据过滤

假如我们的Web系统中有一个搜索页面，允许用户根据不同条件进行搜索。但是，由于用户经常输入一些无效的数据，如空格等，这些无效的数据可能会破坏搜索的正常功能。我们可以使用Filter过滤器对用户提交的数据进行过滤，以确保结果的正确性。下面是一个简单的实例：

public class SearchFilter implements Filter {
  @Override
  public void init(FilterConfig filterConfig) {
    // 初始化
  }

  @Override
  public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
    HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;

    // 对查询参数进行过滤
    String keyword = req.getParameter("keyword");
    if(keyword != null && !keyword.trim().isEmpty()) {
      req.setAttribute("keyword", keyword.trim());
    }

    chain.doFilter(request, response);
  }

  @Override
  public void destroy() {
    // 销毁
  }
}

在上面的代码中，我们首先获取查询参数keyword，再通过trim方法去除空格等无效字符。然后，我们将过滤后的keyword保存到请求属性中，这样即使用户输入一些无效字符，提交的数据也会被正确地过滤。