【Tomcat】Filter 原理

环境：tomcat 8.0.28

Filter 原理

本文主要介绍

• filter 的配置方式与加载过程
• 每次请求，filter 是如何配合工作的

filter 配置与加载

配置

目前已知两种配置 Filter 的方法：

• web.xml 中配置 <filter>
• @WebFilter

一般配置都会有两个部分：

• filter 具体包括 filter class 、 filter name 及 一些属性

  web.xml 配置中指的是 <filter>

  @WebFilter 配置中包含被注解的类，和注解中的一些属性

• filter mapping 包括 filter name、URL Pattern

  web.xml 配置中指的是 <filter-mapping>

  @WebFilter 配置指的是 value 或 urlPatterns

  这里注意 value 和 URLPattern 虽然功能一样，但是不能同时配置，否则会报错

其实这两部分是分开存放的，因为配置的时候他俩总是同时出现，错觉让我们认为他俩是一个整体，并且 filter-mapping 是可以配置多个的，下面我们解释下这两个东西是如何实现的：

加载

filter 的具体信息被加载到 StandardContext.filterDefs 中，filter mapping 被存放到 StandardContext.filterMaps 中 ，初始化过程：

• org.apache.catalina.startup.ContextConfig.configureContext(WebXml webxml)

  // 设置 filterfor (FilterDef filter : webxml.getFilters().values()) {    if (filter.getAsyncSupported() == null) {        filter.setAsyncSupported("false");    }    context.addFilterDef(filter);}// 设置 filter mappingfor (FilterMap filterMap : webxml.getFilterMappings()) {    context.addFilterMap(filterMap);}

读取 @WebFilter 注解的 filter

在 org.apache.catalina.startup.ContextConfig.webConfig() 函数中每个步骤注释的很明确：

// Step 4. Process /WEB-INF/classes for annotations and @HandlesTypes matchesif (ok) {    WebResource[] webResources =            context.getResources().listResources("/WEB-INF/classes");    for (WebResource webResource : webResources) {        processAnnotationsWebResource(webResource, webXml,                webXml.isMetadataComplete());    }}

在 processAnnotationsStream(InputStream is, WebXml fragment, boolean handlesTypesOnly) 中处理了三个注解：@WebServlet, @WebFilter, @WebListener

这里保留一个疑问

ApplicationFilterRegistration.addMappingForUrlPatterns
这里添加了一个filter (FilterMap[filterName=Tomcat WebSocket (JSR356) Filter, urlPattern=/*])

不知道作用是什么

初始化 FilterChain

每次请求时，都要创建一个 FilterChain ，用来层层过滤、处理这次请求

一般见到 Chain 就知道这里运用了 责任链 模式，所以通过打断点，可以定位到 doFilter 的源头

filter.doFilter(request, response, this)|...|filterChain.doFilter(request, response)

filterChain.doFilter(request, response) 就是 责任链 开始的位置，顺藤摸瓜找到 filterChain 创建的位置：org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve.invoke(Request request, Response response) -> ApplicationFilterFactory.createFilterChain(request, wrapper, servlet);

查看 ApplicationFilterChain 源码可知 FilterChain 的具体初始化过程

Tips

• 在 SprintBoot 中使用 @WebServlet、@WebFilter、@WebListener，需要在 Application.class上加注解 @ServletComponentScan ，这里初始化 filter 的过程在 org.apache.catalina.core.ApplicationFilterConfig.initFilter()，是跟上面有区别的

  详细见：

  • Scanning for Servlets, Filters, and listeners

  • Add Servlets, Filters, and Listeners using classpath scanning

  参考：

  Spring Boot 过滤器、监听器

• 如果想让 filter 交给 spring 管理（即在 filter 中注入 bean），如下：

  <filter>    <filter-name>${filter.displayName}</filter-name>    <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy    </filter-class>    <init-param>        <param-name>targetBeanName</param-name>        <param-value>${filter.beanName}</param-value>    </init-param></filter><filter-mapping>    <filter-name>${filter.displayName}</filter-name>    <url-pattern>${filter.urlPattern}</url-pattern></filter-mapping>