Spring Boot过滤器配置到应用场景

1. 什么是过滤器

过滤器是 Web 三大组件之一，也是项目中常用的工具。本文主要介绍过滤器的概念及在 Spring Boot 中的常用使用方法。

过滤器由 Servlet 提供，基于函数回调实现链式对网络请求和响应的拦截与修改。由于基于 Servlet，几乎可以拦截 Web 服务器管理的所有资源（JSP、图片文件、HTML 文件、CSS 文件等）。

定义过滤器需要实现javax.servlet.Filter接口。过滤器不是 Servlet，无法直接生成对客户端的响应，只能拦截已有请求并预处理不需要或不一致的信息资源。

2. 过滤器流程原理

[图片上传失败...(image-e98135-1740707866372)]

在 Web 应用中，可以开发编写多个过滤器，这些过滤器组合称为过滤器链。用户发起请求后，请求信息会按过滤器链中过滤器的顺序依次进入每个过滤器。经过每层过滤器时，需通过过滤器的校验逻辑并放行才能进入下一层过滤器，直至服务器获取资源。

服务器成功获取资源并响应过滤器后，会按反向顺序经过层层过滤器，最终响应用户。

3. 过滤器分类

Servlet 2.5:

  • REQUEST: 用户直接访问页面时，WEB 容器会调用过滤器链。
  • FORWARD: 通过 RequestDispatcher 的 forward 访问目标资源时调用此过滤器。
  • INCLUDE: 通过 RequestDispatcher 的 include 方法调用目标资源时调用。
  • ERROR: 通过声明式异常处理机制调用目标资源时调用过滤器链。

Servlet 3.0:

  • ASYNC: 支持异步处理。

4. 过滤器中需要实现的方法

  • public void doFilter(ServletRequest, ServletResponse, FilterChain): 实现实际过滤操作。当客户端请求方法与过滤器设置的 URL 匹配时，Servlet 容器会先调用过滤器的 doFilter 方法。FilterChain 用于访问后续过滤器。
  • public void init(FilterConfig filterConfig): Web 应用启动时，Web 服务器创建过滤器实例对象并调用其 init 方法完成对象初始化（过滤器对象仅创建一次，init 方法仅执行一次）。开发者可通过 init 方法参数执行读取配置文件等初始化操作。
  • public void destroy(): Servlet 容器销毁过滤器实例前调用此方法。用于释放过滤器占用的资源。

5. 创建过滤器的两种方式

方法一：注解方式

创建步骤：

  • 实现Filter接口，添加@WebFilter和@Order注解配置过滤器：
@Order(1)
@WebFilter(filterName = "myFilter", urlPatterns = {"*"})
public class MyCustomFilter1 implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {}

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) {}

    @Override
    public void destroy() {}
}
  • 在启动类添加@ServletComponentScan注解：
@SpringBootApplication
@ServletComponentScan
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

方法二：将过滤器注册为 Bean

创建步骤：

  • 创建实现 Filter 接口的过滤器类：
public class MyCustomFilter2 implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {}

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain){}

    @Override
    public void destroy() {}
}
  • 创建过滤器配置类，注册过滤器：
@Configuration
public class FilterConfig {

    @Bean
    public FilterRegistrationBean customFilter(){
        FilterRegistrationBean<MyCustomFilter1> filterBean = new FilterRegistrationBean<>();
        filterBean.setFilter(new MyCustomFilter1());
        filterBean.setName("FilterController");
        filterBean.addUrlPatterns("/*");
        return filterBean;
    }
}

6. 注解方式的参数说明与使用示例

（1）参数说明

@WebFilter可配置多个参数，部分参数说明如下：

<colgroup data-id="c7104f7d-ODBfFlL7" style="margin: 0px; padding: 0px;"><col width="286" span="1" data-id="c392b267-eD28PA6e" style="margin: 0px; padding: 0px;"><col width="286" span="1" data-id="c392b267-e31amhkW" style="margin: 0px; padding: 0px;"><col width="286" span="1" data-id="c392b267-gaQFfcOj" style="margin: 0px; padding: 0px;"></colgroup>
|

参数名称

|

参数类型

|

参数描述

|
|

filterName

|

String

|

过滤器的名称

|
|

displayName

|

String

|

要显示的过滤器名称

|
|

asyncSupported

|

boolean

|

设置过滤器是否支持异步模式

|
|

initParams

|

WebInitParam[]

|

你可以在初始化时配置一些参数

|
|

servletNames

|

String[]

|

设置要过滤的 Servlets

|
|

urlPatterns

|

String[]

|

指定要拦截的路径

|
|

value

|

String[]

|

urlPatterns 属性与 urlPatterns 属性的作用相同，两者都指定要拦截的路径

|
|

dispatcherTypes

|

DispatcherType[]

|

设置过滤器过滤的请求类型，支持以下属性：ASYNC, ERROR, FORWARD, INCLUDE, REQUEST（默认情况下，它过滤所有类型的请求）

|

（2）使用示例

  • 创建 Controller 类
@RestController
publicclass TestController {

    @GetMapping("/a/hello")
    public String hello1(){
        return"hello world! a";
    }

    @GetMapping("/b/hello")
    public String hello2(){
        return"hello world! b";
    }

    @GetMapping("/c/hello")
    public String hello3(){
        return"hello world! c";
    }
}
  • 创建过滤器类
@Order(1)
@WebFilter(filterName = "myFilter", urlPatterns = {"/a/*", "/b/*"}, description = "自定义过滤器")
publicclass MyCustomFilter2 implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) {
        System.out.println("过滤器初始化");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) 
        throws IOException, ServletException {
        System.out.println("请求处理前...");
        chain.doFilter(request, response);  // 放行请求
        System.out.println("请求处理后...");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.err.println("过滤器销毁");
    }
}
  • 创建启动类
@SpringBootApplication
@ServletComponentScan
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

7. 过滤器注册 Bean 方式的参数说明与使用示例

（1）方法参数说明

<colgroup data-id="c7104f7d-VJR4T1Zg" style="margin: 0px; padding: 0px;"><col width="430" span="1" data-id="cffb6f1e-UCS33bgY" style="margin: 0px; padding: 0px;"><col width="430" span="1" data-id="cffb6f1e-lMITaJ33" style="margin: 0px; padding: 0px;"></colgroup>
|

方法名称

|

方法描述

|
|

setName()

|

设置过滤器的名称。

|
|

setFilter()

|

设置要注册的过滤器。

|
|

setOrder()

|

设置过滤器的顺序位置。

|
|

setAsyncSupported()

|

设置过滤器是否支持异步模式。

|
|

addUrlPatterns()

|

添加拦截的路径。

|
|

setUrlPatterns()

|

设置拦截的路径。

|
|

addServletNames()

|

添加过滤器的 servlet 名称。

|
|

setServletNames()

|

设置注册过滤器的 servlet 名称。

|
|

setInitParameters()

|

设置初始化参数。

|
|

addInitParameter()

|

添加初始化参数。

|
|

setMatchAfter()

|

设置是否在 Servlet 上下文中声明的任何过滤器映射之后匹配过滤器映射。

|
|

setDispatcherTypes()

|

设置过滤器过滤的请求类型。支持的属性如下：ASYNC, ERROR, FORWARD, INCLUDE, REQUEST（默认情况下，它过滤所有类型的请求）。

|

（2）使用示例

  • 创建 Controller 类
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
publicclass TestController {

    @GetMapping("/a/hello")
    public String hello1(){
        return"hello world! a";
    }

    @GetMapping("/b/hello")
    public String hello2(){
        return"hello world! b";
    }

    @GetMapping("/c/hello")
    public String hello3(){
        return"hello world! c";
    }

}
  • 创建过滤器类
public class MyCustomFilter1 implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) {
        System.out.println("过滤器初始化");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) 
        throws IOException, ServletException {
        System.out.println("请求处理前...");
        chain.doFilter(request, response);  // 放行请求
        System.out.println("请求处理后...");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.err.println("过滤器销毁");
    }
}
  • 创建过滤器配置类
@Configuration
public class FilterConfig {

    @Bean
    public FilterRegistrationBean customFilter(){
        FilterRegistrationBean<MyCustomFilter1> filterBean = new FilterRegistrationBean<>();
        filterBean.setFilter(new MyCustomFilter1());
        filterBean.setName("FilterController");
        filterBean.addUrlPatterns("/c/*","/b/*");
        return filterBean;
    }
}
  • 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.web.servlet.ServletComponentScan;

@SpringBootApplication
@ServletComponentScan
public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }

}

8. 过滤器使用场景

（1）日志记录

过滤器可记录请求和响应的关键信息，便于排查问题和分析系统运行状态。例如记录请求 URL、参数、响应状态码等。

（2）数据统计

用于采集各类数据指标，如统计请求次数、响应时间分布等，为系统优化提供依据。

（3）数据格式转换

不同系统交互时，过滤器可转换数据格式，例如将 JSON 转为 XML。

（4）为数据设置默认值

检查输入数据，为缺失字段设置默认值，保证数据完整性。

（5）权限认证、黑白名单

实现用户权限认证和访问控制，限制特定 IP 或用户的访问。

（6）数据加解密、签名验证

对敏感数据加解密以保证安全，同时进行签名验证确保数据完整性。

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