Servlet&JSP的那些事兒（十四）

本篇我們討論過濾器(Filter)。過濾器就是在來源資料和目的資料之間起過濾作用的中間組件。過濾器可以截取用戶端和資源之間的請求與響應訊息，並對這些訊息進行過濾。

當web容器接收到一個對資源的請求時，它先判斷是否有過濾器與這個資源相連，如果由，容器會把請求交給過濾器處理。在過濾器中，你可以改變請求的內容，或者重新佈建要求的前序資訊等。當目標資源對請求作出響應時，容器同樣會將響應先轉寄給過濾器，在過濾器中，你可以對響應的內容進行轉換，然後再將響應發送到用戶端。過濾器對用戶端和目標資源來說是透明的。

可以在web應用程式中部署多個過濾器，組成過濾器鏈。過濾器鏈中的每個過濾器負責特定的操作和任務。過濾器的主要應用如下：

對使用者請求進行統一認證
對使用者的請求進行記錄和審核
對使用者發送的資料進行過濾和轉換
轉換映像格式
對響應內容進行壓縮，以減少傳輸量
對請求和響應進行加密處理
觸發資源訪問事件

Filter API

和過濾器開發相關的介面與類都包含在javax.servlet和javax.servlet.http包中，主要有以下介面和類。

javax.servlet.Filter//介面javax.servlet.FilterConfig//介面javax.servlet.FilterChain//介面javax.servlet.ServletRequestWrapper//類javax.servlet.ServletResponseWrapper//類javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper//類javax.servlet.http.HttpServletResponseWrapper//類

我們先介紹三個主要的介面。

Filter介面

開發過濾器要實現Filter介面。Filter介面定義了三個方法。

1）init()，web容器調用該方法來初始化過濾器。容器在調用該方法時，向過濾器傳遞FilterConfig對象，FilterConfig用法和ServletConfig相似。利用FilterConfig可以得到ServletContext對象，以及在部署描述檔案中配置的過濾器的初始化參數。

2）doFilter，該方法類似於servlet的Service()方法。當用戶端請求目標資源時，容器就會調用與這個目標資源管理的過濾器的doFilter()方法。在這個方法中，可以對請求和響應進行處理，處理完後，也可以調用chain.doFilter(request,response)將請求傳遞給下一個過濾器，也可以直接傳回用戶端。

3）destroy()，web容器調用該方法指示過濾器的生命週期結束。在這個方法中，可以釋放過濾器使用的資源。

與開發servlet不同的是，Filter介面並沒有相應的類可供繼承，要開發過濾器，只能實現Filter介面。

FilterConfig介面

該介面由容器實現，類似於servlet的ServletConfig介面，用於在過濾器初始化時向其傳遞資訊，在該介面中，定義了一下4個方法。

1）getFilterName()，得到在部署描述檔案中指定的過濾器的名字

2）getInitParameter(String name)，得到在部署描述檔案中指定的名字為name的初始化參數的值

3）getInitParameterNames()，返回過濾器的所有初始化參數的名字的枚舉集合。如果沒有初始化參數，則返回空值。

4）getServletContext()，返回servlet內容物件的引用。

FilterChain介面

該介面由容器實現，容器將其執行個體作為參數傳入過濾器對象的doFilter()方法中。過濾器對象使用FilterChain對象調用過濾器鏈中的下一個過濾器，如果該過濾器是過濾器鏈的最後一個過濾器，那麼將調用目標資源。它只有一個方法：

doFilter(request,response)，調用該方法將使過濾鏈中的下一個過濾器被調用。如果調用該方法的過濾器是鏈中最後一個，那麼目標資源將被調用。

過濾器的部署

在實現一個過濾器後，需要在部署描述檔案中對過濾器進行配置。配置通過<filter>和<filter-mapping>來完成。一個配置描述檔案的樣本如下：

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?><web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee                      http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"  version="3.0"  metadata-complete="true"><filter><filter-name>TestFilter</filter-name><filter-class>com.shan.filter.TestFilter</filter-class><init-param><param-name>word</param-name><param-value>/WEB-INF/word.txt</param-value></init-param></filter><filter-mapping><filter-name>TestFilter</filter-name><url-pattern>/test.jsp</url-pattern><servlet-name>servlet1</servlet-name><servlet-name>*</servlet-name><dispatcher>REQUEST</dispatcher></filter-mapping></web-app>

其中，<url-pattern>元素指定過濾器關聯的URL樣式，<servlet-name>指定過濾器對應的servlet。如果<filter-mapping>該值為*，表示對於任意的servlet。<filter-mapping>元素還可以包含最多4個<dispatcher>元素。該元素指定過濾器對應的請求方式，可以是REQUEST，INCLUDE，FORWARD，ERROR中的一個。預設是REQUEST。

現在我們來看一個過濾器的Demo程式。項目建立步驟和之前的完全相同，在此不再贅述。

編寫過濾器類

package com.shan.filter;import java.io.*;import javax.servlet.*;import javax.servlet.http.*;public class TestFilter implements Filter {public void init(FilterConfig config) throws ServletException {}public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {response.setContentType("text/html;charset=gb2312");PrintWriter out = response.getWriter();out.println("Before doFilter()");chain.doFilter(request,response);out.println("After doFilter()");out.close();}public void destroy() {}}

編寫測試頁面

<%@ page contentType="text/html;charset=gb2312" %>This is a test page..

編譯和部署過濾器

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?><web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee                      http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"  version="3.0"  metadata-complete="true"><filter><filter-name>TestFilter</filter-name><filter-class>com.shan.filter.TestFilter</filter-class></filter><filter-mapping><filter-name>TestFilter</filter-name><url-pattern>/test.jsp</url-pattern></filter-mapping></web-app>

在dos環境下切換到工程所在目錄，執行如下語句，對TestFilter類進行編譯

javac -classpath D:\apache-tomcat-7.0.33\lib\servlet-api.jar;classes -d classes src\com\shan\filter\TestFilter.java

配置程式

在D:\apache-tomcat-7.0.33\webapps檔案夾下建立TestFilter檔案夾，在TestFilter檔案夾下建立WEB-INF目錄，將剛才編譯後的classes檔案夾拷貝到WEB-INF目錄下。將該才建立的test.jsp拷貝到TestFilter檔案夾下。

運行結果

在瀏覽器網址欄輸入localhost:8080/TestFilter/test.jsp，結果如下：

可以看到，在輸出This is a test之前，先執行了doFilter中輸出語句，輸出Before doFilter()，然後調用chain.doFilter(request,response)將請求傳遞給下一個過濾器，因為這之後沒有其他過濾器，所以傳遞給目標資源，輸出This is a test，在響應時又調用了doFilter語句，輸出After doFilter()。

對請求和響應資料進行過濾

在留言板程式中，如果使用者輸入非法字串，則應該對這些字串進行屏蔽。不過HttpServletRequset類並沒有提供對請求資訊進行修改的setXXX()方法，而HttpServletResponse類也沒有提供擷取響應資料的方法，所以雖然過濾器可以截取到請求和響應對象，但是卻無法直接使用這兩個對象對他們的資料繼續替換。不過，在servlet規範中，定義了4個封裝類：ServletRequsetWrapper，ServletResponseWrapper，HttpServletRequsetWrapper，HttpServletReponseWrapper。這4個封裝類分別實現了請求或響應的介面。它們在構造方法中接收真正的請求或響應對象，然後利用該對象的方法來完成自己需要實現的方法。

有了封裝類，要修改請求或響應資訊，就只需要編寫一個封裝類的子類，然後顧飛想要修改的方法即可。例如，我們想要為所有請求添加一個查詢字串，可以編寫一個HttpServletRequestWrapper類的子類，並重寫getQueryString()方法，然後在過濾器的doFilter()方法中，構造這個子類的對象，將其作為參數傳遞給chain.doFilter()方法即可。

對響應內容進行壓縮的過濾器

網站的訪問速度由很多因素決定，包括伺服器效能，網路頻寬，web程式響應速度，伺服器與用戶端網路傳輸速度等。從軟體角度講，我們要提高網站訪問速度，即要儘可能提高web應用程式的執行速度，這可以通過最佳化代碼來實現。如果要進一步提升網頁瀏覽速度，那可以對響應內容進行壓縮，以節省網路的頻寬，提升訪問速度。

目前主流瀏覽器都支援壓縮後的網頁內容，包括gzip，deflate壓縮方式。瀏覽器和web伺服器對於壓縮網頁的通訊過程如下：

1）如果瀏覽器能接受壓縮後的網頁內容，那麼它會在請求中發送Accept-Encoding前序，設定內容為gzip等。

2）web伺服器讀取Accept-Encoding請求前序的值來判斷瀏覽器是否接受壓縮，如果接受，則將目標頁面響應內容進行壓縮後再發送到用戶端，同時設定Content-Encoding實體前序。

3）瀏覽器接收到響應內容後，按照Content-Encoding中的值對響應內容進行解壓縮，然後顯示。

我們可以通過過濾器來對目標頁面的響應內容進行壓縮，該過程類似於對請求和響應內容進行過濾的過濾器。實現原理就是使用封裝類對象替換原始的響應對象，並使用java.util.zip.GZIPOutputStream作為響應內容的輸出資料流對象。

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