Java中过滤器 (Filter) 和 拦截器 (Interceptor)的使用

1.过滤器 (Filter)

过滤器的配置比较简单，直接实现Filter 接口即可，也可以通过@WebFilter注解实现对特定URL拦截，看到Filter 接口中定义了三个方法。

• init() ：该方法在容器启动初始化过滤器时被调用，它在 Filter 的整个生命周期只会被调用一次。注意：这个方法必须执行成功，否则过滤器会不起作用。
• doFilter() ：容器中的每一次请求都会调用该方法， FilterChain 用来调用下一个过滤器 Filter。
• destroy()： 当容器销毁 过滤器实例时调用该方法，一般在方法中销毁或关闭资源，在过滤器 Filter 的整个生命周期也只会被调用一次

@Component
public class MyFilter implements Filter {

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

        System.out.println("Filter 前置");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {

        System.out.println("Filter 处理中");
        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    }

    @Override
    public void destroy() {

        System.out.println("Filter 后置");
    }
}

2.拦截器 (Interceptor)

拦截器它是链式调用，一个应用中可以同时存在多个拦截器Interceptor， 一个请求也可以触发多个拦截器 ，而每个拦截器的调用会依据它的声明顺序依次执行。首先编写一个简单的拦截器处理类，请求的拦截是通过HandlerInterceptor 来实现，看到HandlerInterceptor 接口中也定义了三个方法。

• preHandle() ：这个方法将在请求处理之前进行调用。注意：如果该方法的返回值为false ,将视为当前请求结束，不仅自身的拦截器会失效，还会导致其他的拦截器也不再执行。
• postHandle()：只有在 preHandle() 方法返回值为true 时才会执行。会在Controller 中的方法调用之后，DispatcherServlet 返回渲染视图之前被调用。 有意思的是：postHandle() 方法被调用的顺序跟 preHandle() 是相反的，先声明的拦截器 preHandle() 方法先执行，而postHandle()方法反而会后执行。
• afterCompletion()：只有在 preHandle() 方法返回值为true 时才会执行。在整个请求结束之后， DispatcherServlet 渲染了对应的视图之后执行。

@Component
public class MyInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {

        System.out.println("Interceptor 前置");
        return true;
    }

    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {

        System.out.println("Interceptor 处理中");
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {

        System.out.println("Interceptor 后置");
    }
}

将自定义好的拦截器处理类进行注册，并通过addPathPatterns、excludePathPatterns等属性设置需要拦截或需要排除的 URL。

@Configuration
public class MyMvcConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new MyInterceptor()).addPathPatterns("/**");
        registry.addInterceptor(new MyInterceptor1()).addPathPatterns("/**");
    }
}

3.区别

过滤器 和 拦截器 均体现了AOP的编程思想，都可以实现诸如日志记录、登录鉴权等功能，但二者的不同点也是比较多的，接下来一一说明。

3.11、实现原理不同

过滤器和拦截器 底层实现方式大不相同，过滤器 是基于函数回调的，拦截器 则是基于Java的反射机制（动态代理）实现的。这里重点说下过滤器！在我们自定义的过滤器中都会实现一个 doFilter()方法，这个方法有一个FilterChain 参数，而实际上它是一个回调接口。ApplicationFilterChain是它的实现类， 这个实现类内部也有一个 doFilter() 方法就是回调方法。

public interface FilterChain {
    void doFilter(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws IOException, ServletException;
}

ApplicationFilterChain里面能拿到我们自定义的xxxFilter类，在其内部回调方法doFilter()里调用各个自定义xxxFilter过滤器，并执行 doFilter() 方法。

public final class ApplicationFilterChain implements FilterChain {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) {
            ...//省略
            internalDoFilter(request,response);
    }

    private void internalDoFilter(ServletRequest request, ServletResponse response){
    if (pos < n) {
            //获取第pos个filter
            ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++];
            Filter filter = filterConfig.getFilter();
            ...
            filter.doFilter(request, response, this);
        }
    }

}

而每个xxxFilter 会先执行自身的 doFilter() 过滤逻辑，最后在执行结束前会执行filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse)，也就是回调ApplicationFilterChain的doFilter() 方法，以此循环执行实现函数回调。

 @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {

        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    }

3.2 使用范围不同

我们看到过滤器 实现的是 javax.servlet.Filter 接口，而这个接口是在Servlet规范中定义的，也就是说过滤器Filter 的使用要依赖于Tomcat等容器，导致它只能在web程序中使用。

而拦截器(Interceptor) 它是一个Spring组件，并由Spring容器管理，并不依赖Tomcat等容器，是可以单独使用的。不仅能应用在web程序中，也可以用于Application、Swing等程序中。

3.3 触发时机不同

过滤器Filter是在请求进入容器后，但在进入servlet之前进行预处理，请求结束是在servlet处理完以后。拦截器 Interceptor 是在请求进入servlet后，在进入Controller之前进行预处理的，Controller 中渲染了对应的视图之后请求结束。

3.4 拦截的请求范围不同

在上边我们已经同时配置了过滤器和拦截器，再建一个Controller接收请求测试一下。

@Controller
@RequestMapping()
public class Test {

    @RequestMapping("/test1")
    @ResponseBody
    public String test1(String a) {
        System.out.println("我是controller");
        return null;
    }
}

项目启动过程中发现，过滤器的init()方法，随着容器的启动进行了初始化。
此时浏览器发送请求，F12 看到居然有两个请求，一个是我们自定义的 Controller 请求，另一个是访问静态图标资源的请求。

看到控制台的打印日志如下：

执行顺序 ：Filter 处理中 -> Interceptor 前置 -> 我是controller -> Interceptor 处理中 -> Interceptor 处理后

Filter 处理中
Interceptor 前置
Interceptor 处理中
Interceptor 后置
Filter 处理中

3.5 注入Bean情况不同

在实际的业务场景中，应用到过滤器或拦截器，为处理业务逻辑难免会引入一些service服务。
下边我们分别在过滤器和拦截器中都注入service，看看有什么不同？

@Component
public class TestServiceImpl implements TestService {

    @Override
    public void a() {
        System.out.println("我是方法A");
    }
}

过滤器中注入service，发起请求测试一下 ，日志正常打印出“我是方法A”。

@Autowired
    private TestService testService;

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {

        System.out.println("Filter 处理中");
        testService.a();
        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    }

Filter 处理中
我是方法A
Interceptor 前置
我是controller
Interceptor 处理中
Interceptor 后置

在拦截器中注入service，发起请求测试一下 ，竟然报错了，debug跟一下发现注入的service怎么是Null啊？

这是因为加载顺序导致的问题，拦截器加载的时间点在springcontext之前，而Bean又是由spring进行管理。

拦截器：老子今天要进洞房；
Spring：兄弟别闹，你媳妇我还没生出来呢！

解决方案也很简单，我们在注册拦截器之前，先将Interceptor 手动进行注入。注意：在registry.addInterceptor()注册的是getMyInterceptor() 实例。

@Configuration
public class MyMvcConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Bean
    public MyInterceptor getMyInterceptor(){
        System.out.println("注入了MyInterceptor");
        return new MyInterceptor();
    }

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {

        registry.addInterceptor(getMyInterceptor()).addPathPatterns("/**");
    }
}

3.6 控制执行顺序不同

实际开发过程中，会出现多个过滤器或拦截器同时存在的情况，不过，有时我们希望某个过滤器或拦截器能优先执行，就涉及到它们的执行顺序。

过滤器用@Order注解控制执行顺序，通过@Order控制过滤器的级别，值越小级别越高越先执行。

@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@Component
public class MyFilter2 implements Filter {}

拦截器默认的执行顺序，就是它的注册顺序，也可以通过Order手动设置控制，值越小越先执行。

@Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new MyInterceptor2()).addPathPatterns("/**").order(2);
        registry.addInterceptor(new MyInterceptor1()).addPathPatterns("/**").order(1);
        registry.addInterceptor(new MyInterceptor()).addPathPatterns("/**").order(3);
    }

看到输出结果发现，先声明的拦截器 preHandle() 方法先执行，而postHandle()方法反而会后执行。

postHandle() 方法被调用的顺序跟 preHandle() 居然是相反的！如果实际开发中严格要求执行顺序，那就需要特别注意这一点。

Interceptor1 前置
Interceptor2 前置
Interceptor 前置
我是controller
Interceptor 处理中
Interceptor2 处理中
Interceptor1 处理中
Interceptor 后置
Interceptor2 处理后
Interceptor1 处理后

那为什么会这样呢？ 得到答案就只能看源码了，我们要知道controller 中所有的请求都要经过核心组件DispatcherServlet路由，都会执行它的 doDispatch() 方法，而拦截器postHandle()、preHandle()方法便是在其中调用的。

protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {

        try {
         ...........
            try {

                // 获取可以执行当前Handler的适配器
                HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());

                // Process last-modified header, if supported by the handler.
                String method = request.getMethod();
                boolean isGet = "GET".equals(method);
                if (isGet || "HEAD".equals(method)) {
                    long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
                    if (logger.isDebugEnabled()) {
                        logger.debug("Last-Modified value for [" + getRequestUri(request) + "] is: " + lastModified);
                    }
                    if (new ServletWebRequest(request, response).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
                        return;
                    }
                }
                // 注意： 执行Interceptor中PreHandle()方法
                if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
                    return;
                }

                // 注意：执行Handle【包括我们的业务逻辑，当抛出异常时会被Try、catch到】
                mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());

                if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
                    return;
                }
                applyDefaultViewName(processedRequest, mv);

                // 注意：执行Interceptor中PostHandle 方法【抛出异常时无法执行】
                mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
            }
        }
        ...........
    }

看看两个方法applyPreHandle(）、applyPostHandle(）具体是如何被调用的，就明白为什么postHandle()、preHandle() 执行顺序是相反的了。

boolean applyPreHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        HandlerInterceptor[] interceptors = this.getInterceptors();
        if(!ObjectUtils.isEmpty(interceptors)) {
            for(int i = 0; i < interceptors.length; this.interceptorIndex = i++) {
                HandlerInterceptor interceptor = interceptors[i];
                if(!interceptor.preHandle(request, response, this.handler)) {
                    this.triggerAfterCompletion(request, response, (Exception)null);
                    return false;
                }
            }
        }

        return true;
    }

void applyPostHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @Nullable ModelAndView mv) throws Exception {
        HandlerInterceptor[] interceptors = this.getInterceptors();
        if(!ObjectUtils.isEmpty(interceptors)) {
            for(int i = interceptors.length - 1; i >= 0; --i) {
                HandlerInterceptor interceptor = interceptors[i];
                interceptor.postHandle(request, response, this.handler, mv);
            }
        }
    }

发现两个方法中在调用拦截器数组 HandlerInterceptor[] 时，循环的顺序竟然是相反的。。。，导致postHandle()、preHandle() 方法执行的顺序相反。

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