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Java过滤器实战教程

admin
后端开发
2025-07-07
3261

Java过滤器通过实现 javax.servlet.Filter接口创建，重写 doFilter方法处理请求响应逻辑，在 web.xml配置或使用 @WebFilter注解指定URL映射，实现权限校验、编码转换等功能。

在Java Web开发中，过滤器（Filter）是Servlet规范的核心组件，用于拦截HTTP请求和响应，实现预处理和后处理逻辑,以下从原理到实践全面解析：

过滤器核心作用

功能本质
在请求到达Servlet前或响应返回客户端前执行过滤操作，形成“处理链”
典型应用场景：
- 身份认证（检查Session）
- 日志记录（记录请求耗时/IP）
- 数据压缩（Gzip压缩响应）
- XSS防御（过滤危险字符）
- 编码转换（统一设置UTF-8）

代码实现详解

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;
@WebFilter("/*")  // 拦截所有请求
public class AuthFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig config) throws ServletException {
        // 初始化方法（加载配置等）
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
                         FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        // 1. 预处理逻辑
        System.out.println("拦截请求: " + ((HttpServletRequest)request).getRequestURI());
        // 2. 身份验证示例
        HttpSession session = ((HttpServletRequest)request).getSession(false);
        if(session == null || session.getAttribute("user") == null) {
            ((HttpServletResponse)response).sendRedirect("/login");
            return;
        }
        // 3. 放行请求到后续过滤器或Servlet
        chain.doFilter(request, response);
        // 4. 后处理逻辑（响应返回前）
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
    }
    @Override
    public void destroy() {
        // 资源清理（如数据库连接关闭）
    }
}

两种配置方式

注解配置（Servlet 3.0+）

@WebFilter(
    urlPatterns = "/*",
    initParams = {@WebInitParam(name = "logLevel", value = "DEBUG")}
)

web.xml配置（兼容旧版本）

<filter>
    <filter-name>AuthFilter</filter-name>
    <filter-class>com.example.AuthFilter</filter-class>
    <init-param>
        <param-name>blockedIPs</param-name>
        <param-value>192.168.0.1,10.0.0.5</param-value>
    </init-param>
</filter>
<filter-mapping>
    <filter-name>AuthFilter</filter-name>
    <url-pattern>/secure/*</url-pattern>
</filter-mapping>

核心机制解析

生命周期：
- init()：容器启动时执行一次（配置初始化）
- doFilter()：每次请求触发
- destroy()：容器关闭时释放资源
多过滤器执行顺序
```
graph LR
A[请求] --> B[Filter1]
B --> C[Filter2]
C --> D[Servlet]
D --> C[Filter2后处理]
C --> B[Filter1后处理]
B --> A[响应]
```
- 顺序规则：
  - web.xml中<filter-mapping>声明顺序
  - 注解配置按类名排序（可通过@Order注解控制）

最佳实践与避坑指南

性能优化：

// 在doFilter起始处添加路径白名单
String path = ((HttpServletRequest) request).getRequestURI();
if (path.startsWith("/static/")) {
    chain.doFilter(request, response);
    return;
}

常见问题处理：
- 乱码问题：在过滤器中统一设置
```
request.setCharacterEncoding("UTF-8");
response.setCharacterEncoding("UTF-8");
```
- 响应重复提交：避免调用chain.doFilter()后操作Response

安全增强：

// XSS防护示例
public class XssFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain) 
        throws IOException, ServletException {
        chain.doFilter(new XssRequestWrapper((HttpServletRequest) req), res);
    }
}
// 自定义RequestWrapper实现参数过滤

进阶应用场景

异步请求处理
实现AsyncListener接口支持异步上下文
微服务网关
结合Spring Cloud Gateway实现路由过滤

监控集成
埋点统计请求耗时（示例代码）：

long start = System.currentTimeMillis();
chain.doFilter(request, response);
long cost = System.currentTimeMillis() - start;
log.info("请求耗时: {}ms", cost);