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191018-SpringBoot系列教程web篇之过滤器Filter使用指南扩展篇

前面一篇博文介绍了在SpringBoot中使用Filter的两种使用方式，这里介绍另外一种直接将Filter当做Spring的Bean来使用的方式，并且在这种使用方式下，Filter的优先级可以直接通过 @Order 注解来指定；最后将从源码的角度分析一下两种不同的使用方式下，为什么 @Order 注解一个生效，一个不生效

本篇博文强烈推荐与上一篇关联阅读，可以get到更多的知识点: 191016-SpringBoot系列教程web篇之过滤器Filter使用指南

I. Filter

本篇博文的工程执行的环境依然是 SpringBoot2+ , 项目源码可以在文章最后面get

1. 使用姿势

前面一篇博文，介绍了两种使用姿势，下面简单介绍一下

WebFilter注解

在Filter类上添加注解 @WebFilter ；然后再项目中，显示声明 @ServletComponentScan ，开启Servlet的组件扫描

@WebFilter
public class SelfFilter implements Filter {
}

@ServletComponentScan
public class SelfAutoConf {
}

FilterRegistrationBean

另外一种方式则是直接创建一个Filter的注册Bean，内部持有Filter的实例；在SpringBoot中，初始化的是Filter的包装Bean就是这个

@Bean
public FilterRegistrationBean<OrderFilter> orderFilter() {
    FilterRegistrationBean<OrderFilter> filter = new FilterRegistrationBean<>();
    filter.setName("orderFilter");
    filter.setFilter(new SelfFilter());
    filter.setOrder(-1);
    return filter;
}

本篇将介绍另外一种方式，直接将Filter当做普通的Bean对象来使用，也就是说，我们直接在Filter类上添加注解 @Component 即可，然后Spring会将实现Filter接口的Bean当做过滤器来注册

而且这种使用姿势下，Filter的优先级可以通过 @Order 注解来指定;

设计一个case，定义两个Filter( ReqFilter 和 OrderFilter ), 当不指定优先级时，根据名字来，OrderFilter优先级会更高；我们主动设置下，希望 ReqFilter 优先级更高

@Order(1)
@Component
public class ReqFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        System.out.println("req filter");
        chain.doFilter(request, response);
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

@Order(10)
@Component
public class OrderFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        System.out.println("order filter!");
        chain.doFilter(request, response);
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

2. 优先级测试

上面两个Filter直接当做了Bean来写入，我们写一个简单的rest服务来测试一下

@RestController
public class IndexRest {
    @GetMapping(path = {"/", "index"})
    public String hello(String name) {
        return "hello " + name;
    }
}

@SpringBootApplication
public class Application {

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

}

请求之后输出结果如下， ReqFilter优先执行了

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II. 源码分析

当我们直接将Filter当做Spring Bean来使用时， @Order 注解来指定Filter的优先级没有问题；但是前面一篇博文中演示的 @WebFilter 注解的方式，则并不会生效

@Order

1. Bean方式

首先我们分析一下将Filter当做Spring bean的使用方式，我们的目标放在Filter的注册逻辑上

第一步将目标放在: org.springframework.boot.web.servlet.context.ServletWebServerApplicationContext#selfInitialize

下面的逻辑中包括了ServeltContext的初始化，而我们的Filter则可以看成是属于Servlet的Bean

private void selfInitialize(ServletContext servletContext) throws ServletException {
	prepareWebApplicationContext(servletContext);
	ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
	ExistingWebApplicationScopes existingScopes = new ExistingWebApplicationScopes(
			beanFactory);
	WebApplicationContextUtils.registerWebApplicationScopes(beanFactory,
			getServletContext());
	existingScopes.restore();
	WebApplicationContextUtils.registerEnvironmentBeans(beanFactory,
			getServletContext());
	for (ServletContextInitializer beans : getServletContextInitializerBeans()) {
		beans.onStartup(servletContext);
	}
}

注意上面代码中的for循环，在执行 getServletContextInitializerBeans() 的时候，Filter就已经注册完毕，所以我们需要再深入进去

将目标集中在 org.springframework.boot.web.servlet.ServletContextInitializerBeans#ServletContextInitializerBeans

public ServletContextInitializerBeans(ListableBeanFactory beanFactory) {
	this.initializers = new LinkedMultiValueMap<>();
	addServletContextInitializerBeans(beanFactory);
	addAdaptableBeans(beanFactory);
	List<ServletContextInitializer> sortedInitializers = this.initializers.values()
			.stream()
			.flatMap((value) -> value.stream()
					.sorted(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE))
			.collect(Collectors.toList());
	this.sortedList = Collections.unmodifiableList(sortedInitializers);
}

上面有两行代码比较突出，下面单独捞出来了，需要我们重点关注

addServletContextInitializerBeans(beanFactory);
addAdaptableBeans(beanFactory);

通过断点进来，发现第一个方法只是注册了 dispatcherServletRegistration ；接下来重点看第二个

@SuppressWarnings("unchecked")
private void addAdaptableBeans(ListableBeanFactory beanFactory) {
	MultipartConfigElement multipartConfig = getMultipartConfig(beanFactory);
	addAsRegistrationBean(beanFactory, Servlet.class,
			new ServletRegistrationBeanAdapter(multipartConfig));
	addAsRegistrationBean(beanFactory, Filter.class,
			new FilterRegistrationBeanAdapter());
	for (Class<?> listenerType : ServletListenerRegistrationBean
			.getSupportedTypes()) {
		addAsRegistrationBean(beanFactory, EventListener.class,
				(Class<EventListener>) listenerType,
				new ServletListenerRegistrationBeanAdapter());
	}
}

从上面调用的方法命名就可以看出，我们的Filter注册就在 addAsRegistrationBean(beanFactory, Filter.class, new FilterRegistrationBeanAdapter());

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上面的截图就比较核心了，在创建 FilterRegistrationBean 的时候，根据Filter的顺序来指定最终的优先级

然后再回到构造方法中，根据order进行排序, 最终确定Filter的优先级

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2. WebFilter方式

接下来我们看一下WebFilter方式为什么不生效，在根据我的项目源码进行测试的时候，请将需要修改一下自定义的Filter，将类上的 @WebFilter 注解打开， @Component 注解删除，并且打开Application类上的 ServletComponentScan

我们这里debug的路径和上面的差别不大，重点关注下面 ServletContextInitializerBeans 的构造方法上面

当我们深入 addServletContextInitializerBeans(beanFactory); 这一行进去debug的时候，会发现我们自定义的Filter是在这里面完成初始化的；而前面的使用方式，则是在 addAdapterBeans() 方法中初始化的，如下图

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在 getOrderedBeansOfType(beanFactory, ServletContextInitializer.class) 的调用中就返回了我们自定义的Bean，也就是说我们自定义的Filter被认为是 ServletContextInitializer 的类型了

然后我们换个目标，看一下ReqFilter在注册的时候是怎样的

关键代码: org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#registerBeanDefinition

（因为bean很多，所以我们可以加上条件断点）

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通过断点调试，可以知道我们的自定义Filter是通过 WebFilterHandler 类扫描注册的, 对这一块管兴趣的可以深入看一下 org.springframework.boot.web.servlet.ServletComponentRegisteringPostProcessor#scanPackage

上面只是声明了Bean的注册信息，但是还没有具体的实例化，接下来我们回到前面的进程，看一下Filter的实例过程

private <T> List<Entry<String, T>> getOrderedBeansOfType(
			ListableBeanFactory beanFactory, Class<T> type, Set<?> excludes) {
		Comparator<Entry<String, T>> comparator = (o1,
				o2) -> AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE.compare(o1.getValue(),
						o2.getValue());
		String[] names = beanFactory.getBeanNamesForType(type, true, false);
		Map<String, T> map = new LinkedHashMap<>();
		for (String name : names) {
			if (!excludes.contains(name) && !ScopedProxyUtils.isScopedTarget(name)) {
				T bean = beanFactory.getBean(name, type);
				if (!excludes.contains(bean)) {
					map.put(name, bean);
				}
			}
		}
		List<Entry<String, T>> beans = new ArrayList<>();
		beans.addAll(map.entrySet());
		beans.sort(comparator);
		return beans;
	}

注意我们的Filter实例在 T bean = beanFactory.getBean(name, type);

通过这种方式获取的Filter实例，并不会将ReqFilter类上的Order注解的值，来更新 FilterRegistrationBean 的order属性，所以这个注解不会生效

最后我们再看一下，通过WebFilter的方式，容器类不会存在 ReqFilter.class 类型的Bean, 这个与前面的方式不同

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