从Spring-Boot开始深入理解Spring系列——Spring-Boot使用servletsfilterlistenerinterceptor

Posted 2022-12-04 独孤文彬

文章目录

• 基础概念理解
• 对比
• 深入理解：
• • 原理详解
  • 生命周期、执行顺序的理解
• 实战：
• • 示例应用
  • 项目实战应用场景
• 附
• • 源码下载
  • 参考博客

基础概念理解

servlet

Servlet 是一种运行 服务器端 的 java 应用程序，具有 独立于平台和协议 的特性，并且可以动态的生成 web 页面，它工作在 客户端请求 与 服务器响应 的中间层。
扩展认知：同时servelet也是一种JavaEE的技术规范和标准

filter

Filter 又称为过滤器，对 用户请求 进行 预处理，接着将请求交给 Servlet 进行 处理 并 生成响应，最后 Filter 再对 服务器响应 进行 后处理。Filter 是可以复用的代码片段，常用来转换 HTTP 请求、响应 和 头信息。Filter 不像 Servlet，它不能产生 响应，而是只 修改 对某一资源的 请求 或者 响应。

listener

Listener 可以监听 web 服务器中某一个 事件操作，并触发注册的 回调函数。通俗的语言就是在 application，session，request 三个对象 创建/消亡 或者 增删改 属性时，自动执行代码的功能组件。

interceptor

Java 里的拦截器是动态拦截 action 调用的对象。它提供了一种机制可以使开发者可以定义在一个 action 执行的前后执行的代码，也可以在一个 action 执行前阻止其执行，同时也提供了一种可以提取 action 中可重用部分的方式。
类似 面向切面编程 中的 切面 和 通知，我们通过 动态代理 对一个 service() 方法添加 通知 进行功能增强。比如说在方法执行前进行 初始化处理，在方法执行后进行 后置处理。

对比

servlet和filter的关系

servlet技术规范中，定义了filter技术，并提供了接口
Servlet API中提供了一个Filter接口，开发web应用时，如果编写的Java类实现了这个接口，则把这个java类称之为过滤器Filter。通过Filter技术，开发人员可以实现用户在访问某个目标资源之前，对访问的请求和响应进行拦截。简单说，就是可以实现web容器对某资源的访问前截获进行相关的处理，还可以在某资源向web容器返回响应前进行截获进行处理。

filter和listener和interceptor的对比

interceptor和aop的关系

aop是一种编程思想和理念，java中的拦截器是AOP思想的一种简单应用，相当于阉割版的AOP。
aop框架实现了aop的思想，例如SpringAOP、jbossAOP、aspectJ等，并且都用到了反射、JDK的动态代理/静态代理技术/cglib字节码动态生成，最终通过代理的方式通过反射调用目标类的方法
而各大主流框架所实现的拦截器，相当于是一个简化版的AOP框架，例如：mybatis的插件、structs2的拦截器、SpringMVC的拦截器。（当然，你也可以定义和实现自己的拦截器。并且很容易基于这些框架的基础之上，定义一个自己的拦截器。甚至，你可以完全自己手工实现一个简版的拦截器。）

interceptor 和 filter的关系

从本质上理解：

• 都是一种拦截方式，都能够做预处理和后处理。但，相比于Filter, 只是框架中的Interceptor的产生作用的时间和位置、以及拦截的范围不一样
• 都是AOP思想的一种简单实现

从使用上来讲，filter能对所有的web请求，起作用，功能更加强大。而interceptor只能对action起作用。

深入理解：

原理详解

servlet

一、Servlet生命周期分为三个阶段：
1、初始化阶段，调用init()方法
2、响应客户请求阶段，调用service()方法
3、终止阶段，调用destroy()方法
二、Servlet初始化阶段，在下列时刻Servlet容器装载Servlet：
1、Servlet容器启动时自动装载某些Servlet
2、在Servlet容器启动后，客户首次向Servlet发送请求
3、Servlet类文件被更新后，重新装载Servlet。
三、Servlet接收和响应客户请求的过程
1、首先客户发送一个请求。
2、Servlet容器会创建特定于这个请求的ServletRequest对象和ServletResponse对象，然后调用Servlet的service()方法对请求进行响应。
3、service()方法中，对请求的方式进行了匹配，选择调用doGet,doPost等这些方法
4、在doGet、doPost等方法中调用逻辑层的方法，实现对客户的响应

注：
在Servlet接口和GenericServlet类中是没有doGet、doPost等等这些方法的，HttpServlet中定义了这些方法，但是都是返回error信息，所以我们每次定义一个Servlet的时候，都必须实现doGet或doPost等这些方法。
Servlet接口和GenericServlet是不特定于任何协议的，而HttpServlet是特定于HTTP协议的类，所以HttpServlet中实现了service()方法，并将请求ServletRequest，ServletResponse强转为HttpRequest和HttpResponse。

filter

本质：
FilterChain是回调接口, doFilter(request,response)是回调方法,ApplicationFilterChain是实现类,里面能得到实现了Filter接口的实现类xxxFilter,在doFilter(request,response)中执行中了某个Filter实现类的doFilter(request, response, this)(this指的当前ApplicationFilterChain类)方法,在这个方法执行某些处理后需要回调ApplicationFilterChain.doFilter(request,response),这个回调会执行filter链中的下一个循环到结束 。这也解释了为什么在Filter中没有调用chain.doFilter()方法，客户请求不会到达所访问的Web组件。

原理：
HttpRequest ----> Filter ----> Servlet ----> Controller/Action/… ----> Filter ----> HttpResponse

生命周期：
Filter的创建和销毁由WEB服务器负责。 web 应用程序启动时，web 服务器将创建Filter 的实例对象，并调用其init方法，读取web.xml配置，完成对象的初始化功能，从而为后续的用户请求作好拦截的准备工作（filter对象只会创建一次，init方法也只会执行一次）。开发人员通过init方法的参数，可获得代表当前filter配置信息的FilterConfig对象。

listener

监听器就是一个实现特定接口的普通java程序，这个程序专门用于监听一个java对象的方法调用或属性改变，当被监听对象发生上述事件后，监听器某个方法将立即被执行。

简单的说，被监听对象A中，关联着B对象。事件源A类对外提供一个方法，用于设置监听器对象B到A类的某一实例变量中。在需要监听事件源的方法中，方法体的某一处先构造创建一个Event对象，将this即B与相关的动作封装进Event对象中，然后调用监听器B对象的doXXXX(event)方法，将事件对象传入方法实参中。

扩展知识点：

• 在Servlet规范中定义了多种类型的监听器，它们用于监听的事件源分别为SerlvetConext,HttpSession和ServletRequest这三个域对象。
• Servlet规范针对这三个对象上的操作，又把这多种类型的监听器划分为三种类型：

• 1，监听三个域对象创建和销毁的事件监听器.
  a、如三个域对象的创建与销毁方法签名：

• ServletRequestListener
• HttpSessionListener
• ServletContextListener

• 2，监听域对象中属性的增加和删除的事件监听器
  b、三个类型对象域中增、删、改的监听器（3个）

• ServletContextAttributeListener，
• HttpSessionAttributeListener，
• ServletRequestAttributeListener

• 3，监听绑定到HttpSession域中的某个对象的状态的时间监听器。
  -c、感知型监听器（2个）：监听自己何时被帮到session上，何时解绑了；何时被钝化了，何时被活化了(序列化到某个存储设置中)。

• HttpSessionBindingListener：实现该接口的类，能检测自己何时被Httpsession绑定，和解绑
• HttpSessionActivationListener：实现该接口的类(要求些javabean必须是实现了Serializable接口的)，能监测自己何时随着HttpSession一起激活和钝化。

注意：这种监听器不需要注册。某个javabean实现这些接口后就可以监听何时被绑定、解绑或被激活或钝化。

interceptor
原理技术点

• 反射技术
• 代理技术
• 职责链模式

主流框架中，对拦截器的应用

• webMVC框架：structs2/ springMVC
• 持久化框架：mybatis中的插件（拦截器）

执行顺序，以springmvc为例

HttpRequest ----> DispactherServlet ----> HandlerInterceptor ---->Controller----> HandlerInterceptor ----> HttpResponse

生命周期、执行顺序的理解

总结：

Filter起作用的时机是在请求到达Servlet之前，HandlerInterceptor其作用的时机是在DispactherServlet接收到用户请求完成请求到相应的Handler映射之后。

虽然都先于在具体的业务逻辑执行，但是还是存在一些差异，Filter面对的是所有的请求，而HandlerInterceptor是面对具体的Controller。Filter总是先于HandlerInterceptor发挥作用，在Filter中甚至可以中断请求，从而使它无法到达相应的Servlet。而且两者的配置也不一样，Filter是在web.xml中进行配置，HandlerInterceptor是在具体的applicationContext.xml中进行配置。

实战：

示例应用

自定义filter示例

@WebFilter(filterName = "myFilter", urlPatterns = "/*")
public class MyFilter implements Filter

    private static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MyFilter.class);

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException 
LOGGER.info("my filter just init……");
    

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException 
        HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response;
        String url = httpRequest.getRequestURI();
        LOGGER.info("请求的地址: ", url);
            LOGGER.info("请求的session id: ",httpRequest.getSession().getId().toString());
        LOGGER.info("before do_filter action , write your code here , before do_filter!");
//example:setMaxInactiveInterval,session will destroy after 1 min
        httpRequest.getSession().setMaxInactiveInterval(1*60);
        httpRequest.setAttribute("customArg","bill cindy alice ! they are family ! wonderful!");
        chain.doFilter(httpRequest, httpResponse);
        LOGGER.info("filter response action , write your code here, after do filter!");
        //example: addCookie and set a invalid status code to demonstrate
        // httpResponse.getOutputStream().flush();
    

    @Override
    public void destroy() 
LOGGER.info("my filter was destroy!!");
    

自定义servlet：

@WebServlet(name = "myServlet", urlPatterns = "/myServlet")
public class MyServlet extends HttpServlet 
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyServlet.class);
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException 
        doPost(req, resp);
    

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException 
        logger.info("发起servlet请求:",req.getPathInfo());
        ServletOutputStream writer = resp.getOutputStream();
        // writer.write("hello world!");
        String text = "Now is the winter of our discontent. How Now Brown Cow. The quick brown fox jumped over the lazy dog.\\n";
        // for (int i = 0; i < 10; i++) 
        //     text = text + text;
        // 
        // resp.addCookie(new Cookie("username","bill"));
        // resp.setStatus(403);
        byte[] data = text.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        writer.write(data);

        writer.flush();



    

自定义interceptor：

@Component
public class MyInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter 
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MyInterceptor.class);
    public MyInterceptor() 
        super();
    

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception 
LOGGER.info("===>>>preHandle i got the first interceptor handler , yes i love spring-boot now ! just enjoy coding with spring - spring-mvc -and spring-boot !");
        return super.preHandle(request, response, handler);
    

    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception 
        LOGGER.info("<<<<===postHandle i got the first interceptor handler , yes i love spring-boot now ! just enjoy coding with spring - spring-mvc -and spring-boot !");
        super.postHandle(request, response, handler, modelAndView);
    

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception 
        LOGGER.info(" afterCompletion =====》》》》 i got the first interceptor handler , yes i love spring-boot now ! just enjoy coding with spring - spring-mvc -and spring-boot !");
        super.afterCompletion(request, response, handler, ex);
    

自定义listener 之 HttpSessionListener ：

@WebListener("myHttpSessionListener")
public class MyHttpSessionListener implements HttpSessionListener 
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyHttpSessionListener.class);

    @Override
    public void sessionCreated(HttpSessionEvent se) 

        logger.info("session创建");

    

    @Override
    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent se) 
        logger.info("session销毁");

    

*自定义listener 之ServletContextListener ：

@WebListener("MyListener")
public class MyServletListener implements ServletContextListener 
    private static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MyServletListener.class);

    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent servletContextEvent) 
        LOGGER.info("监听器启动");
    

    @Override
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent servletContextEvent) 
        LOGGER.info("监听器销毁");
    

自定义listener 之 ServletRequestListener ：

@WebListener("MyServletRequestListener")
public class MyServletRequestListener implements ServletRequestListener 
    private static final String REQUEST_ATTRIBUTES_ATTRIBUTE = RequestContextListener.class.getName() + ".REQUEST_ATTRIBUTES";
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MyServletRequestListener.class);
    @Override
    public void requestDestroyed(ServletRequestEvent requestEvent) 
LOGGER.info("ServletRequestListener destroyed !!!!");

    

    @Override
    public void requestInitialized(ServletRequestEvent requestEvent) 
LOGGER.info("ServletRequestListener init !!!");
        if (!(requestEvent.getServletRequest() instanceof HttpServletRequest)) 
            throw new IllegalArgumentException("Request is not an HttpServletRequest: " + requestEvent.getServletRequest());
         else 
            HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)requestEvent.getServletRequest();
            ServletRequestAttributes attributes = new ServletRequestAttributes(request);
            request.setAttribute(REQUEST_ATTRIBUTES_ATTRIBUTE, attributes);
            LocaleContextHolder.setLocale(request.getLocale());
            RequestContextHolder.setRequestAttributes(attributes);
        
    

项目实战应用场景

filter：

• 执行目标资源之前做预处理工作，例如设置编码，这种试通常都会放行，只是在目标资源执行之前做一些准备工作；
• 通过条件判断是否放行，例如校验当前用户是否已经登录，或者用户IP是否已经被禁用；
• 在目标资源执行后，做一些后续的特殊处理工作，例如把目标资源输出的数据进行处理

具体场景如

• 统一POST请求中文字符编码的过滤器
• 控制浏览器缓存页面中的静态资源的过滤器
• 实现URL级别的权限认证：在实际开发中我们经常把一些执行敏感操作的servlet映射到一些特殊目录中，并用filter把这些特殊目录保护起来，限制只能拥有相应访问权限的用户才能访问这些目录下的资源。从而在我们系统中实现一种URL级别的权限功能。
• 实现用户自动登陆：首先，在用户登陆成功后，发送一个名称为user的cookie给客户端，cookie的值为用户名和md5加密后的密码。编写一个AutoLoginFilter，这个filter检查用户是否带有名称为user的cookie，如果有，则调用dao查询cookie的用户名和密码是否和数据库匹配，匹配则向session中存入user对象（即用户登陆标记），以实现程序完成自动登陆。

listener

• 在ServletContextLintener监听器的contextInitialized方法中，进行应用级的资源初始化以便提高效率，在contextDestroyed方法中对应用级的资源进行释放。
• web应用中，会存在会话，通常的作法是将当前登录的用户存放在session会话中。那么如何统计在线人数话，如何显示出当前登录的用户呢。如何踢出某些已登录的用户呢。就可以通过HttpSessionAttributeListener监听器的attributeAdded方法。
• 待补充……

interceptor：

• 1、日志记录：记录请求信息的日志，以便进行信息监控、信息统计、计算PV（Page View）等。
• 2、权限检查：如登录检测，进入处理器检测检测是否登录，如果没有直接返回到登录页面；
• 3、性能监控：有时候系统在某段时间莫名其妙的慢，可以通过拦截器在进入处理器之前记录开始时间，在处理完后记录结束时间，从而得到该请求的处理时间（如果有反向代理，如apache可以自动记录）；
• 4、通用行为：读取cookie得到用户信息并将用户对象放入请求，从而方便后续流程使用，还有如提取Locale、Theme信息等，只要是多个处理器都需要的即可使用拦截器实现。
  5、OpenSessionInView：如hibernate，在进入处理器打开Session，在完成后关闭Session。
  6、实现SQL查询的分页，如mybatis的分页插件

附

源码下载

https://github.com/bill4j/spring-boot-course/tree/develop/spring-boot-filter

参考博客

java实现拦截器
理解java中的filter和interceptor
SpringMVC中的拦截器和原理
拦截器的基本原理
mybatis的拦截器
mybatis拦截器的使用和设计原理
AOP的实现机制
java中的三大器
Springboot入门servlet、filter、listener、interceptor