java web过滤器-web过滤 安全

一

前言

在后端项目开发中，会有一些需要基于全局处理的程序。传统基于 Servlet 容器的程序中，我们可以使用过滤器和监听器，在 Java 框架中还可以使用拦截器，而面向切面编程 AOP 更是作为 Spring 框架中的核心思想被大家所关注。本文一方面从概念上讲解 Filter、Listener、Interceptor 和 aop 的区别，另一方面更是从代码层面讲解如何在 SpringBoot 中应用开发。

它们的执行顺序如下（@ControllerAdvice 本文暂不做介绍）：

拦截顺序：ServletContextListener > Filter > Interception > AOP > 具体执行的方法 > AOP > @ControllerAdvice > Interception > Filter > ServletContextListener

根据实现原理分成下面两大类：

1. Filter 和 Listener：依赖 Servlet 容器，基于函数回调实现。可以拦截所有请求，覆盖范围更广，但无法获取 ioc 容器中的 bean。

2.Interceptor 和 aop：依赖 spring 框架，基于 java 反射和动态代理实现。只能拦截 controller 的请求，可以获取 ioc 容器中的 bean。

从Filter -> Interceptor -> aop，拦截的功能越来越细致、强大，尤其是 Interceptor 和 aop 可以更好的结合 spring 框架的上下文进行开发。但是拦截顺序也是越来越靠后，请求是先进入 Servlet 容器的，越早的过滤和拦截对系统性能的消耗越少。具体选用哪种方法，就需要开发人员根据实际业务情况综合考虑了。

二

过滤器(Filter)

Filter 过滤器是 Servlet 容器层面的，在实现上基于函数回调，可以对几乎所有请求进行过滤。过滤器是对数据进行过滤java web过滤器，预处理过程，当我们访问网站时，有时候会发布一些敏感信息，发完以后有的会用 * 替代，还有就是登陆权限控制等，一个资源，没有经过授权，肯定是不能让用户随便访问的，这个时候，也可以用到过滤器。过滤器的功能还有很多，例如实现 URL 级别的权限控制、压缩响应信息、编码格式等等。

SpringBoot 实现过滤器，常见有三种方式，越复杂功能越强大。

2.1 无路径无顺序 @Component

这种方式最简单，直接实现 Filter 接口，并使用 @Component 注解标注为组件自动注入 bean。但是缺点是没办法设置过滤的路径，默认是 /* 过滤所有。

Filter 接口有 init、doFilter、destroy 三个方法，但 init、destroy 是有默认方法实现，可以不重写。

import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;

@Component
public class DemoFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException{
        HttpServletRequest httpServletRequest=(HttpServletRequest)servletRequest;
        HttpServletResponse httpServletResponse=(HttpServletResponse)servletResponse;
        System.out.println("filter1----------"+httpServletResponse.getStatus());
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
    }
}

2.2 有路径无顺序 @WebFilter+@ServletComponentScan

这种方式要稍微复杂一点，但更全面。使用 @WebFilter替代 @Componentjava web过滤器，可以通过该注解设置过滤器的匹配路径。不过需要在启动类中使用 @ServletComponentScan。@ServletComponentScan 扫描带 @WebFilter、@WebServlet、@WebListener 并将帮我们注入bean。

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

@WebFilter(filterName = "filter1",urlPatterns = {"/hello/*"})
public class DemoFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException{
        HttpServletRequest httpServletRequest=(HttpServletRequest)servletRequest;
        HttpServletResponse httpServletResponse=(HttpServletResponse)servletResponse;
        System.out.println("filter1----------"+httpServletResponse.getStatus());
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
    }

}

2.3 有路径有顺序 @Configuration

这种方式完全通过配置类来实现，在只实现过滤器的接口，并不需要通过任何注解注入 IOC 容器，都通过配置类来注入。

AFilter.java（BFilter.java 也类似）

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;

public class AFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("filterA----------");
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
    }
}

FilterConfig.java 配置类

import org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import pers.kerry.demo.webfilter.filter.AFilter;
import pers.kerry.demo.webfilter.filter.BFilter;

@Configuration
public class FilterConfig {
    @Bean
    public FilterRegistrationBean AFilter() {
        FilterRegistrationBean filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean();
        AFilter aFilter=new AFilter();
        filterRegistrationBean.setFilter(aFilter);
        filterRegistrationBean.addUrlPatterns("*");
        filterRegistrationBean.setName("AFilter");
        filterRegistrationBean.setOrder(1);
        return filterRegistrationBean;
    }

    @Bean
    public FilterRegistrationBean BFilter() {
        FilterRegistrationBean filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean();
        BFilter bFilter=new BFilter();
        filterRegistrationBean.setFilter(bFilter);
        filterRegistrationBean.addUrlPatterns("*");
        filterRegistrationBean.setName("BFilter");
        filterRegistrationBean.setOrder(2);
        return filterRegistrationBean;
    }
}


三
监听器(Listener )
Listener 监听器也是 Servlet 层面的，可以用于监听 Web 应用中某些对象、信息的创建、销毁和修改等动作发生，然后做出相应的响应处理。根据监听对象，将监听器分为 3 类：
1.ServletContext：对应 application，实现接口 ServletContextListener。在整个 Web 服务中只有一个，在 Web 服务关闭时销毁。可用于做数据缓存，例如结合 redis，在 Web 服务创建时从数据库拉取数据到缓存服务器。
2. HttpSession：对应 session 会话，实现接口 HttpSessionListener。在会话起始时创建，一端关闭会话后销毁。可用作获取在线用户数量。
3. ServletRequest：对应 request，实现接口 ServletRequestListener。request 对象是客户发送请求时创建的，用于封装请求数据，请求处理完毕后销毁。可用作封装用户信息。
在写 Listener 的类时，实现方式和 Filter 一样，同样有两种实时方式。一种是只加 @Component；另一种是 @WebListener 和 @ServletComponentScan 配合使用。不过实现接口则根据监听对象区分，如：ServletContextListener、HttpSessionListener 和 ServletRequestListener。
import javax.servlet.ServletContextEvent;
import javax.servlet.ServletContextListener;
import javax.servlet.annotation.WebListener;

@WebListener
public class DemoListener implements ServletContextListener{

    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        System.out.println("ServletContextListener 初始化上下文");
    }

    @Override
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
        System.out.println("ServletContextListener 销毁");
    }
}



四
拦截器(Interceptor )
Interceptor 拦截器和 Filter 和 Listener有本质上的不同，前面二者都是依赖于 Servlet 容器，而 Interceptor 则是依赖于 Spring 框架，是 aop 的一种表现，基于 Java 的动态代理实现的。在 SpringBoot 中实现拦截器的方式，有点类似于实现过滤器的第三种方式，所以要通过下面两个步骤。
1.声明拦截器的类：通过实现 HandlerInterceptor 接口，实现 preHandle、postHandle 和 afterCompletion 方法。
2. 通过配置类配置拦截器：通过实现 WebMvcConfigurer 接口，实现 addInterceptors 方法。
DemoInterceptor.java
import org.springframework.lang.Nullable;
import org.springframework.web.method.HandlerMethod;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.lang.reflect.Method;

public class DemoInterceptor implements HandlerInterceptor{

    /**
     * 预处理回调方法，实现处理器的预处理（如检查登陆），第三个参数为响应的处理器
     * 返回值：true表示继续流程（如调用下一个拦截器或处理器）；false表示流程中断（如登录检查失败），不会继续调用其他的拦截器或处理器，此时我们需要通过response来产生响应
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
        Method method = handlerMethod.getMethod();
        String methodName = method.getName();
        System.out.println("====拦截到了方法："+methodName+"，preHandle====");
        return true;
    }

    /**
     * 后处理回调方法，实现处理器的后处理（但在渲染视图之前），此时我们可以通过modelAndView（模型和视图对象）对模型数据进行处理或对视图进行处理，modelAndView也可能为null
     */
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable ModelAndView modelAndView) throws Exception {
        System.out.println("====postHandle====");
    }

    /**
     *整个请求处理完毕回调方法，即在视图渲染完毕时回调，如性能监控中我们可以在此记录结束时间并输出消耗时间，还可以进行一些资源清理，类似于try-catch-finally中的finally，但仅调用处理器执行链中
     */
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable Exception ex) throws Exception {
        System.out.println("====afterCompletion====");
    }
}

InterceptorConfig.java
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
import pers.kerry.demo.webfilter.interceptor.DemoInterceptor;

/**
 * spring 2.x 以前，通过继承 WebMvcConfigurerAdapter 类
 * spring 2.x 之后，实现 WebMvcConfigurer 接口
 */
@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new DemoInterceptor()).addPathPatterns("/**");
    }

}



五
AOP
相比较于拦截器，Spring 的 aop 则功能更强大，封装的更细致，需要单独引用 jar 包。
pom.xml

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-aop


在定义 AOP 的类时，不需要和前面拦截器一样麻烦了，只需要通过注解，底层实现逻辑都通过 IOC 框架实现好了，涉及到的注解如下：
DemoAspect.java
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @Aspect 注解 使之成为切面类
 * @Component 注解 把切面类加入到IOC容器中
 */
@Aspect
@Component
public class DemoAspect {

    @Pointcut( "execution( public * pers.kerry.demo.webfilter.controller.DemoController.*(..) )")
    public void doPointcut(){
    }

    @Before("doPointcut()")
    public void doBefore(){
        System.out.println("==doBefore==");
    }

    @After("doPointcut()")
    public void doAfter(){
        System.out.println("==doAfter==");
    }

    @AfterReturning("doPointcut()")
    public void doAfterReturning(){
        System.out.println("==doAfterReturning==");
    }

    /**
     * 返回值类型Object，对应所有被拦截方法的返回值类型，不能为void
     */
    @Around("doPointcut()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint)throws Throwable{
        System.out.println("==doAround.before==");
        Object ret=proceedingJoinPoint.proceed();
        System.out.println("==doAround.after==");
        return ret;
    }
}