1.引言
我们在编写javaweb程序的时候,时常会用filter这个组件,它能将我们一些通用逻辑抽取出来,在servlet执行业务逻辑之前运行,
达到简化代码和复用的目的.比如最常用的场景全站编码和登录验证功能.
servlet3.0以前我们只能通过web.xml的方式配置filter,并且多个filter的执行顺序是根据你web.xml中书写顺序来决定的.
servlet3.0以后,提供了注解的方式注入filter,只需要在filter类上加上@WebFilter()注解即可,大大的简化了开发复杂度.
2.抛出问题
注解的方式书写的filter的执行顺序又是如何的呢?
网上的很多资料都说是根据filter的类名来决定,也有说是根据filter的注解的name属性值的字母顺序来决定的.
对不对呢?
2.验证问题
我们创建了三个filter 来验证此问题
filter1号
package com.jk1123.web.filter.demo01;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;
@WebFilter("/*")
public class OrderFilter1 implements Filter {
    public void destroy() {
    }
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("orderFilter1执行了..");
        chain.doFilter(req, resp);
    }
    public void init(FilterConfig config) throws ServletException {
    }
}filter2号
package com.jk1123.web.filter.demo02;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;
@WebFilter("/*")
public class OrderFilter2 implements Filter {
    public void destroy() {
    }
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("orderFilter2执行了..");
        //这是放行
        chain.doFilter(req, resp);
    }
    public void init(FilterConfig config) throws ServletException {
    }
}
filter3号
package com.jk1123.web.filter.demo03;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;
@WebFilter("/*")
public class OrderFilter3 implements Filter {
    public void destroy() {
    }
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("orderFilter3执行了..");
        //这是放行
        chain.doFilter(req, resp);
    }
    public void init(FilterConfig config) throws ServletException {
    }
}
配上一个servlet 来访问试试
package com.jk1123.web.servlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
@WebServlet("/foo")
public class FooServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.getWriter().print("foo servlet");
    }
}
验证结果:

3.查看源码
可以从上面验证看出 好像并不是根据类名或者filter的name属性的字母排序执行,那到底是根据什么执行的呢?
点开源码,我们一点点探寻它的秘密。
需要搞清楚如下问题
1.filterChain是什么时候执行的呢?
2.filterChain中的filter来源何处?
3.standardContext什么时候开始收集的过滤器集合
我们先查询第一段源码 解密filterChain是什么时候执行的

//在org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve 类中有如下一个方法
public final void invoke(Request request, Response response)
        throws IOException, ServletException {
    //省略掉大段无关代码
       //0.生命servlet对象
        Servlet servlet = null;
        /**
         * 省略一大段无关代码
         */
        try {
            if (!unavailable) {
               //1.这里创建正在访问的servlet对象
                servlet = wrapper.allocate();
            }
        } catch (UnavailableException e) {
            //省略掉大段无关代码
        }
    
        //省略大段无关代码
  
     //2.创建过滤器链对象
     ApplicationFilterChain filterChain =
                ApplicationFilterFactory.createFilterChain(request, wrapper, servlet);
        try {
            if ((servlet != null) && (filterChain != null)) {
                // Swallow output if needed
                if (context.getSwallowOutput()) {
                   //省略掉大段无关代码
                } else {
                    if (request.isAsyncDispatching()) {
                        request.getAsyncContextInternal().doInternalDispatch();
                    } else {
                       //3.执行过滤链对象doFilter方法
                        filterChain.doFilter
                            (request.getRequest(), response.getResponse());
                    }
                }
            }
        } catch (ClientAbortException | CloseNowException e) {
         //省略掉大段无关代码
        }
    }
我们一会儿回过头来看它是如何创建过滤器链对象的代码,我们先来看他是如何执行过滤器链的,
过滤器链对象的实现为:
package org.apache.catalina.core;
//我们只保留 跟执行序列有关的代码
public final class ApplicationFilterChain implements FilterChain {
   //当前正在执行的filter索引
    private int pos = 0;
   //总共有多少个filter匹配上了
    private int n = 0;
   //关联的要执行的servlet对象
    private Servlet servlet = null;
   //匹配上的filter数组
    private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0];
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response)
        throws IOException, ServletException {
        if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
            //删除无关代码
        } else {
           //0.执行内容的doFilter方法
            internalDoFilter(request,response);
        }
    }
    private void internalDoFilter(ServletRequest request,
                                  ServletResponse response)
        throws IOException, ServletException {
        // Call the next filter if there is one
        if (pos < n) {
           //这个地方主义有个pos++ 进来一次 ++一次
            ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++];
            try {
                Filter filter = filterConfig.getFilter();
                //删除大段无关代码
              
                if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
                   //删除大段无关代码
                } else {
                   //执行过滤器链中的过滤器的doFilter方法
                   //而我们的过滤器中满足条件后 放行 放行就会跳转回来执行过滤器链的 
                   //的doFilter 也就是又回来执行第二个
                    filter.doFilter(request, response, this);
                }
            } catch (IOException | ServletException | RuntimeException e) {
                throw e;
            } catch (Throwable e) {
                e = ExceptionUtils.unwrapInvocationTargetException(e);
                ExceptionUtils.handleThrowable(e);
                throw new ServletException(sm.getString("filterChain.filter"), e);
            }
            return;
        }
    
        try {
            //删除大段无关代码
            // Use potentially wrapped request from this point
            if ((request instanceof HttpServletRequest) &&
                    (response instanceof HttpServletResponse) &&
                    Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
                //删除大段无关代码
            } else {
               //如果没有需要执行的filter就会执行 servlet的service方法 也就是我们写的业务逻辑
                servlet.service(request, response);
            }
        } catch (IOException | ServletException | RuntimeException e) {
            throw e;
        } catch (Throwable e) {
            e = ExceptionUtils.unwrapInvocationTargetException(e);
            ExceptionUtils.handleThrowable(e);
            throw new ServletException(sm.getString("filterChain.servlet"), e);
        } finally {
            if (ApplicationDispatcher.WRAP_SAME_OBJECT) {
                lastServicedRequest.set(null);
                lastServicedResponse.set(null);
            }
        }
    }
}
从filterChain类的源码可以看出底层是包含了 所匹配上的filter数组 也就是添加进去匹配上过滤器对象是有序的 添加的时候就决定了!!!
那么它是什么时候添加的呢?
2.filterChain中的filter来源何处?
其实我们在在org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve  类的invoke方法中
ApplicationFilterChain filterChain =
                ApplicationFilterFactory.createFilterChain(request, wrapper, servlet);点开这段代码查询把!
public static ApplicationFilterChain createFilterChain(ServletRequest request,
            Wrapper wrapper, Servlet servlet) {
        // If there is no servlet to execute, return null
        if (servlet == null)
            return null;
        // 在这里创建ApplicationFilterChain 对象 
     //但是对象里还没有filter对象
        ApplicationFilterChain filterChain = null;
        if (request instanceof Request) {
            Request req = (Request) request;
            if (Globals.IS_SECURITY_ENABLED) {
                // Security: Do not recycle
                filterChain = new ApplicationFilterChain();
            } else {
                filterChain = (ApplicationFilterChain) req.getFilterChain();
                if (filterChain == null) {
                    filterChain = new ApplicationFilterChain();
                    req.setFilterChain(filterChain);
                }
            }
        } else {
            // Request dispatcher in use
            filterChain = new ApplicationFilterChain();
        }
    
        filterChain.setServlet(servlet);
        filterChain.setServletSupportsAsync(wrapper.isAsyncSupported());
        // Acquire the filter mappings for this Context
        StandardContext context = (StandardContext) wrapper.getParent();
     //获取ServletContext对象 注册的所有的filter数组
        FilterMap filterMaps[] = context.findFilterMaps();
        // If there are no filter mappings, we are done
        if ((filterMaps == null) || (filterMaps.length == 0))
            return filterChain;
        // Acquire the information we will need to match filter mappings
        DispatcherType dispatcher =
                (DispatcherType) request.getAttribute(Globals.DISPATCHER_TYPE_ATTR);
        String requestPath = null;
        Object attribute = request.getAttribute(Globals.DISPATCHER_REQUEST_PATH_ATTR);
        if (attribute != null){
            requestPath = attribute.toString();
        }
        String servletName = wrapper.getName();
        //这里开始遍历 filterMaps数组根据请求路径匹配添加
        for (int i = 0; i < filterMaps.length; i++) {
            if (!matchDispatcher(filterMaps[i] ,dispatcher)) {
                continue;
            }
            if (!matchFiltersURL(filterMaps[i], requestPath))
                continue;
            ApplicationFilterConfig filterConfig = (ApplicationFilterConfig)
                context.findFilterConfig(filterMaps[i].getFilterName());
            if (filterConfig == null) {
                // FIXME - log configuration problem
                continue;
            }
            filterChain.addFilter(filterConfig);
        }
        // Add filters that match on servlet name second
        for (int i = 0; i < filterMaps.length; i++) {
            if (!matchDispatcher(filterMaps[i] ,dispatcher)) {
                continue;
            }
            if (!matchFiltersServlet(filterMaps[i], servletName))
                continue;
            ApplicationFilterConfig filterConfig = (ApplicationFilterConfig)
                context.findFilterConfig(filterMaps[i].getFilterName());
            if (filterConfig == null) {
                // FIXME - log configuration problem
                continue;
            }
            filterChain.addFilter(filterConfig);
        }
        // Return the completed filter chain
        return filterChain;
    }可以看出在创建filterChain对象时候,从ServletContext获取所有注册的filter的数组 取出需要的添加到这次请求创建的filterChain对象中
而且servletContext对象的注册的所有的过滤器本身就是一个数组 本身就是有序的,所以遍历匹配的时候,也就是有序的!
3、ServletContext什么时候开始收集的数组,从哪来的呢?
这个要从tomcat启动的时候来看了!

而StandardContext创建完成以后就要开始初始化操作了!
StandardContext.startInternal()方法---->fireLifecycleEvent()方法-->ContextConfig.lifecycleEvent()-->ContextConfig.lifecycleEventcon-->ContextConfig.con.figureStart()-->ContextConfig.webConfig()
好了我们现在查看该方法:
protected void webConfig() {
        
        WebXmlParser webXmlParser = new WebXmlParser(context.getXmlNamespaceAware(),
                context.getXmlValidation(), context.getXmlBlockExternal());
        Set<WebXml> defaults = new HashSet<>();
        defaults.add(getDefaultWebXmlFragment(webXmlParser));
    //创建了web.xml 配置文件对象 
     //也就是它就代表我们项目的配置相关的信息
        WebXml webXml = createWebXml();
        // Parse context level web.xml
        InputSource contextWebXml = getContextWebXmlSource();
     //解析web.xml 配置文件
     //发现配置文件中的 filter servlet listener等配置
     //而xml的解析是从上到下 所以你在web.xml 配置filter 
     //得到filter集合就是有序的
        if (!webXmlParser.parseWebXml(contextWebXml, webXml, false)) {
            ok = false;
        }
        ServletContext sContext = context.getServletContext();
        //省略大段无关代码
        if  (!webXml.isMetadataComplete() || typeInitializerMap.size() > 0) {
            // Steps 4 & 5.
           //扫描编译的类文件 寻找注解方式书写的servlet filter listener
            processClasses(webXml, orderedFragments);
        }
    //省略大段无关代码
    }
从上面代码 可以看出web,xml配置的filter肯定是有序的了 解析的时候 就会收集到webXml对象的
//采用的是linkedHashset来存储的 是有序的
private final Set<FilterMap> filterMaps = new LinkedHashSet<>();解析xml过程我们就不看了 人家才是的digester的xml解析框架来做.
我们来查看processClasses(webXml, orderedFragments); 这个方法是解析注解用的
protected void processClasses(WebXml webXml, Set<WebXml> orderedFragments) {
        // Step 4. Process /WEB-INF/classes for annotations and
        // @HandlesTypes matches
        Map<String, JavaClassCacheEntry> javaClassCache = new HashMap<>();
        if (ok) {
           //获取项目下的类路径
            WebResource[] webResources =
                    context.getResources().listResources("/WEB-INF/classes");
            for (WebResource webResource : webResources) {
                // Skip the META-INF directory from any JARs that have been
                // expanded in to WEB-INF/classes (sometimes IDEs do this).
                if ("META-INF".equals(webResource.getName())) {
                    continue;
                }
               //开始根据注解解析了
                processAnnotationsWebResource(webResource, webXml,
                        webXml.isMetadataComplete(), javaClassCache);
            }
        }
        // Step 5. Process JARs for annotations and
        // @HandlesTypes matches - only need to process those fragments we
        // are going to use (remember orderedFragments includes any
        // container fragments)
        if (ok) {
            processAnnotations(
                    orderedFragments, webXml.isMetadataComplete(), javaClassCache);
        }
        // Cache, if used, is no longer required so clear it
        javaClassCache.clear();
    }
查看processAnnotationsWebResource方法
protected void processAnnotationsWebResource(WebResource webResource,
            WebXml fragment, boolean handlesTypesOnly,
            Map<String,JavaClassCacheEntry> javaClassCache) {
    //看看是否是个目录
        if (webResource.isDirectory()) {
            WebResource[] webResources =
                    webResource.getWebResourceRoot().listResources(
                            webResource.getWebappPath());
            if (webResources.length > 0) {
                if (log.isDebugEnabled()) {
                    log.debug(sm.getString(
                            "contextConfig.processAnnotationsWebDir.debug",
                            webResource.getURL()));
                }
               //遍历目录 
                for (WebResource r : webResources) {
                   //递归处理
                    processAnnotationsWebResource(r, fragment, handlesTypesOnly, javaClassCache);
                }
            }
        } else if (webResource.isFile() &&
                webResource.getName().endsWith(".class")) {
            try (InputStream is = webResource.getInputStream()) {
               //如果是类文件的话 开始处理
                processAnnotationsStream(is, fragment, handlesTypesOnly, javaClassCache);
            } catch (IOException e) {
                log.error(sm.getString("contextConfig.inputStreamWebResource",
                        webResource.getWebappPath()),e);
            } catch (ClassFormatException e) {
                log.error(sm.getString("contextConfig.inputStreamWebResource",
                        webResource.getWebappPath()),e);
            }
        }
    }
查看processAnnotationsStream方法
protected void processAnnotationsStream(InputStream is, WebXml fragment,
            boolean handlesTypesOnly, Map<String,JavaClassCacheEntry> javaClassCache)
            throws ClassFormatException, IOException {
        ClassParser parser = new ClassParser(is);
        JavaClass clazz = parser.parse();
        checkHandlesTypes(clazz, javaClassCache);
        if (handlesTypesOnly) {
            return;
        }
    //处理开始
        processClass(fragment, clazz);
    }
    protected void processClass(WebXml fragment, JavaClass clazz) {
        AnnotationEntry[] annotationsEntries = clazz.getAnnotationEntries();
        if (annotationsEntries != null) {
            String className = clazz.getClassName();
            for (AnnotationEntry ae : annotationsEntries) {
                String type = ae.getAnnotationType();
                if ("Ljavax/servlet/annotation/WebServlet;".equals(type)) {
                    processAnnotationWebServlet(className, ae, fragment);
                  //判断是否webFilter注解 如果是就添加到 webxml配置对象中
                }else if ("Ljavax/servlet/annotation/WebFilter;".equals(type)) {
                    processAnnotationWebFilter(className, ae, fragment);
                }else if ("Ljavax/servlet/annotation/WebListener;".equals(type)) {
                    fragment.addListener(className);
                } else {
                    // Unknown annotation - ignore
                }
            }
        }
    }
从上面可以看出原来扫描类路径的时候,就是先遍历文件夹 遍历文件夹下类文件 反射查看是否是一个带有WebFilter注解的类
如果是就添加到web.xml中set集合中,而那个set集合是有序的linkedset
所有顺序就是递归遍历文件夹的顺序 一切就看 递归的时候如何获取下级文件夹的代码了 看它是否进行排序了?
也就是说由如下代码决定的
WebResource[] webResources =
                    webResource.getWebResourceRoot().listResources(
                            webResource.getWebappPath());
点开这段代码
protected WebResource[] listResources(String path, boolean validate) {
        if (validate) {
            path = validate(path);
        }
        String[] resources = list(path, false);
        WebResource[] result = new WebResource[resources.length];
        for (int i = 0; i < resources.length; i++) {
            if (path.charAt(path.length() - 1) == '/') {
                result[i] = getResource(path + resources[i], false, false);
            } else {
                result[i] = getResource(path + '/' + resources[i], false, false);
            }
        }
        return result;
    }
    //继续
private String[] list(String path, boolean validate) {
        if (validate) {
            path = validate(path);
        }
        // Set because we don't want duplicates
        // LinkedHashSet to retain the order. It is the order of the
        // WebResourceSet that matters but it is simpler to retain the order
        // over all of the JARs.
        HashSet<String> result = new LinkedHashSet<>();
        for (List<WebResourceSet> list : allResources) {
            for (WebResourceSet webResourceSet : list) {
                if (!webResourceSet.getClassLoaderOnly()) {
                    String[] entries = webResourceSet.list(path);
                    for (String entry : entries) {
                        result.add(entry);
                    }
                }
            }
        }
        return result.toArray(new String[result.size()]);
    }
//继续
public String[] list(String path) {
        checkPath(path);
        String webAppMount = getWebAppMount();
        if (path.startsWith(webAppMount)) {
            File f = file(path.substring(webAppMount.length()), true);
            if (f == null) {
                return EMPTY_STRING_ARRAY;
            }
           //就到这里了 我们可以看到 它没有排序就是调用了
           //file类的list方法
            String[] result = f.list();
            if (result == null) {
                return EMPTY_STRING_ARRAY;
            } else {
                return result;
            }
        } else {
            if (!path.endsWith("/")) {
                path = path + "/";
            }
            if (webAppMount.startsWith(path)) {
                int i = webAppMount.indexOf('/', path.length());
                if (i == -1) {
                    return new String[] {webAppMount.substring(path.length())};
                } else {
                    return new String[] {
                            webAppMount.substring(path.length(), i)};
                }
            }
            return EMPTY_STRING_ARRAY;
        }
    }来来打开file类的list方法看看

所以最终 web.xml收集到所有filter的set集合 如果采用的是注解方式 没有任何顺序可言的.
然后接下来的代码我们就不看了无非就是将收集到的filter集合转换成数组 设置给StandardContext对象
4.得出结论
如果采用web.xml写的filter执行顺序跟书写顺序有关
而采用注解方式的是没有顺序可言的!!!!
而采用注解方式的是没有顺序可言的!!!!
而采用注解方式的是没有顺序可言的!!!!
实践出真知!切记人云亦云!有问题找源码!!!
猜你喜欢:
Java中级程序员培训课程