Servlet API 很久以前就已成为企业应用开发的基石,而 Servlet过滤器则是对 J2EE 家族的相对较新的补充。在 J2EE 探索者 系列文章的最后一篇中,作者 Kyle Gabhart 将向您介绍 Servlet过滤器体系结构,定义过滤器的许多应用,并指导您完成典型过滤器实现的三个步骤。他还会透露 bean 的一些激动人心的变化,预计刚发布的 Java Servlet 2.4 规范会引入这些变化。
Servlet过滤器是可插入的 Web 组件,它允许我们实现 Web 应用程序中的预处理和后期处理逻辑。过滤器支持 servlet 和 JSP 页面的基本请求处理功能,比如日志记录、性能、安全、会话处理、XSLT 转换,等等。 过滤器最初是随 Java Servlet 2.3 规范发布的,最近定稿的 2.4 规范对它进行了重大升级。在这 J2EE 探索者 系列文章的最后一篇中,我将向您介绍 Servlet过滤器的基础知识 ―― 比如总体的体系结构设计、实现细节,以及在 J2EE Web 应用程序中的典型应用,还会涉及一些预计最新的 Servlet 规范将会提供的扩展功能。
Servlet过滤器是什么?
Servlet过滤器是小型的 Web 组件,它们拦截请求和响应,以便查看、提取或以某种方式操作正在客户机和服务器之间交换的数据。过滤器是通常封装了一些功能的 Web 组件,这些功能虽然很重要,但是对于处理客户机请求或发送响应来说不是决定性的。典型的例子包括记录关于请求和响应的数据、处理安全协议、管理会话属性,等等。过滤器提供一种面向对象的模块化机制,用以将公共任务封装到可插入的组件中,这些组件通过一个配置文件来声明,并动态地处理。
Servlet过滤器中结合了许多元素,从而使得过滤器成为独特、强大和模块化的 Web 组件。也就是说,Servlet过滤器是:
声明式的:过滤器通过 Web 部署描述符(web.xml)中的 XML 标签来声明。这样允许添加和删除过滤器,而无需改动任何应用程序代码或 JSP 页面。
动态的:过滤器在运行时由 Servlet 容器调用来拦截和处理请求和响应。
灵活的:过滤器在 Web 处理环境中的应用很广泛,涵盖诸如日志记录和安全等许多最公共的辅助任务。过滤器还是灵活的,因为它们可用于对来自客户机的直接调用执行预处理和后期处理,以及处理在防火墙之后的 Web 组件之间调度的请求。最后,可以将过滤器链接起来以提供必需的功能。
模块化的:通过把应用程序处理逻辑封装到单个类文件中,过滤器从而定义了可容易地从请求/响应链中添加或删除的模块化单元。
可移植的:与 Java 平台的其他许多方面一样,Servlet过滤器是跨平台和跨容器可移植的,从而进一步支持了 Servler 过滤器的模块化和可重用本质。
可重用的:归功于过滤器实现类的模块化设计,以及声明式的过滤器配置方式,过滤器可以容易地跨越不同的项目和应用程序使用。
透明的:在请求/响应链中包括过滤器,这种设计是为了补充(而不是以任何方式替代)servlet 或 JSP 页面提供的核心处理。因而,过滤器可以根据需要添加或删除,而不会破坏 servlet 或 JSP 页面。
所以 Servlet过滤器是通过一个配置文件来灵活声明的模块化可重用组件。过滤器动态地处理传入的请求和传出的响应,并且无需修改应用程序代码就可以透明地添加或删除它们。最后,过滤器独立于任何平台或者 Servlet 容器,从而允许将它们容易地部署到任何相容的 J2EE 环境中。
在接下来的几小节中,我们将进一步考察 Servlet过滤器机制的总体设计,以及实现、配置和部署过滤器所涉及的步骤。我们还将探讨 Servlet过滤器的一些实际应用,最后简要考察一下模型-视图-控制器(MVC)体系结构中包含的 Servlet过滤器,从而结束本文的讨论。
Servlet过滤器体系结构
正如其名称所暗示的,Servlet过滤器 用于拦截传入的请求和/或传出的响应,并监视、修改或以某种方式处理正在通过的数据流。过滤器是自包含、模块化的组件,可以将它们添加到请求/响应链中,或者在无需影响应用程序中其他 Web 组件的情况下删除它们。过滤器仅只是改动请求和响应的运行时处理,因而不应该将它们直接嵌入 Web 应用程序框架,除非是通过 Servlet API 中良好定义的标准接口来实现。
Web 资源可以配置为没有过滤器与之关联(这是默认情况)、与单个过滤器关联(这是典型情况),甚至是与一个过滤器链相关联。那么过滤器究竟做什么呢? 像 servlet 一样,它接受请求并响应对象。然后过滤器会检查请求对象,并决定将该请求转发给链中的下一个组件,或者中止该请求并直接向客户机发回一个响应。如果请求被转发了,它将被传递给链中的下一个资源(另一个过滤器、servlet 或 JSP 页面)。在这个请求设法通过过滤器链并被服务器处理之后,一个响应将以相反的顺序通过该链发送回去。这样就给每个过滤器都提供了根据需要处理响应对象的机会。
当过滤器在 Servlet 2.3 规范中首次引入时,它们只能过滤 Web 客户机和客户机所访问的指定 Web 资源之间的内容。如果该资源然后将请求调度给其他 Web 资源,那就不能向幕后委托的任何请求应用过滤器。2.4 规范消除了这个限制。Servlet过滤器现在可以应用于 J2EE Web 环境中存在请求和响应对象的任何地方。因此,Servlet过滤器可以应用在客户机和 servlet 之间、servlet 和 servlet 或 JSP 页面之间,以及所包括的每个 JSP 页面之间。这才是我所称的强大能力和灵活性!
实现一个 Servlet过滤器
他们说“好事多磨”。我不知道“他们”指的是谁,或者这句古老的谚语究竟有多真实,但是实现一个 Servlet过滤器的确要经历三个步骤。首先要编写过滤器实现类的程序,然后要把该过滤器添加到 Web 应用程序中(通过在 Web 部署描述符 /web.xml 中声明它),最后要把过滤器与应用程序一起打包并部署它。