详细分析Java中FilterChain过滤器的基本知识

前言

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从实战中学习：

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常用在一些重复代码，需要进行过滤的

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1. 基本知识

FilterChain 是 Java 中 Servlet 过滤器机制的重要组成部分，定义了过滤器链的执行顺序和执行逻辑

FilterChain 主要用于控制多个过滤器的依次执行，直到所有过滤器都完成后再交由最终的目标资源（如 Servlet 或 JSP）处理请求

执行流程：

过滤器的定义和顺序：多个过滤器会在 web.xml 文件中配置，或者在代码中使用注解（如 @WebFilter）声明
过滤器链的构建：容器会根据配置或注解扫描到的过滤器，按顺序构建一个过滤器链（FilterChain）
执行顺序：请求到达后，第一个过滤器执行后调用 FilterChain.doFilter() 方法，传递请求到下一个过滤器，依次进行
最终资源处理：当过滤器链上的最后一个过滤器执行完毕后，调用目标资源（如 Servlet），开始响应流程
响应的返回：执行完目标资源后，响应会沿着过滤器链的反方向依次返回，使每个过滤器有机会处理响应

基本的工作原理如下：

核心方法是 doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response)，用于将请求和响应传递到过滤器链的下一个过滤器或目标资源

doFilter 方法：每个过滤器在其 doFilter 方法中调用 chain.doFilter(request, response)，会将请求传递到下一个过滤器或目标资源
处理请求和响应：过滤器可以在调用 chain.doFilter() 前后执行逻辑，从而对请求和响应进行处理
例如，日志记录、权限校验、编码设置等

2. Demo

一个简单的 FilterChain 示例，展示了两个过滤器（LoggingFilter 和 AuthenticationFilter）如何在 FilterChain 中按顺序工作

1.定义第一个过滤器：LoggingFilter

package FilterChain知识;import org.springframework.stereotype.Component;import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;@Component
@WebFilter(urlPatterns = "/demo/*")
public class LoggingFilter implements Filter {@Overridepublic void init(FilterConfig filterConfig) {System.out.println("LoggingFilter 初始化");}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {System.out.println("LoggingFilter: 请求开始...");// 执行下一个过滤器或目标资源chain.doFilter(request, response);System.out.println("LoggingFilter: 响应返回...");}@Overridepublic void destroy() {System.out.println("LoggingFilter 销毁");}
}

2.定义第二个过滤器：AuthenticationFilter

import org.springframework.stereotype.Component;import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;@Component
@WebFilter(urlPatterns = "/demo/*")
public class AuthenticationFilter implements Filter {@Overridepublic void init(FilterConfig filterConfig) {System.out.println("AuthenticationFilter 初始化");}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;Cookie[] cookies = httpRequest.getCookies();System.out.println(cookies);if (cookies != null) {for (Cookie cookie : cookies) {System.out.println("Found cookie: " + cookie.getName() + "=" + cookie.getValue());}}// 继续执行过滤器链chain.doFilter(request, response);}@Overridepublic void destroy() {System.out.println("AuthenticationFilter 销毁");}
}

3.定义目标资源：DemoServlet

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;@WebServlet("/demo/process")
public class DemoServlet extends HttpServlet {@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {System.out.println("DemoServlet: 处理请求...");resp.getWriter().write("Hello, FilterChain!");}
}

4.执行流程和结果
当访问 http://localhost:8080/demo/process 时，过滤器链将按顺序执行，以下是执行过程和输出顺序：

LoggingFilter 开始处理请求
AuthenticationFilter 进行身份验证
DemoServlet 处理实际请求并生成响应
过滤器以相反顺序返回响应处理

大致的结果如下：

LoggingFilter 初始化
AuthenticationFilter 初始化
LoggingFilter: 请求开始...
AuthenticationFilter: 检查身份验证...
DemoServlet: 处理请求...
AuthenticationFilter: 响应返回后执行...
LoggingFilter: 响应返回...