Tomcat的过滤器和拦截器：掌握请求处理的过滤和处理机制

# 1. 介绍

## 1.1 Tomcat的概述

Apache Tomcat（简称Tomcat）是由Apache软件基金会下属的Jakarta项目中的一个核心项目，是一个运行Java Servlet和JavaServer Pages的开源Web应用服务器。Tomcat是使用广泛的Web应用服务器，在JavaEE技术中占有重要的地位。

## 1.2 过滤器和拦截器的概念及作用

过滤器和拦截器是在Java Web开发中用于对请求和响应进行处理的重要组件，它们可以实现对请求进行预处理或后处理，对响应进行处理，以及过滤非法请求，修改请求和响应等功能。

## 1.3 文章导引

本章将介绍Tomcat的过滤器和拦截器的概念、原理、配置方法以及常见的应用场景，并指导读者如何选择合适的方式来实现相关功能。

# 2. Tomcat的过滤器

Tomcat的过滤器是一种在处理请求和响应之前进行预处理和后处理操作的组件。它可以过滤并修改来自客户端的请求以及来自服务器的响应，从而实现对请求和响应的控制和过滤。

### 2.1 过滤器的基本原理

过滤器是基于Java Servlet规范的一种扩展，它通过实现`javax.servlet.Filter`接口来定义过滤器。当一个Web应用启动时，Tomcat会将过滤器实例化并将其添加到过滤器链中。

过滤器的基本原理是，当有请求到达时，Tomcat会首先调用过滤器链中的第一个过滤器的`doFilter()`方法，然后依次调用下一个过滤器的`doFilter()`方法，直到所有过滤器都执行完毕。最后，Tomcat会调用目标Servlet的`service()`方法来处理请求。在请求处理完成后，响应会按照相反的顺序经过过滤器链，每个过滤器都有机会对响应做处理。

### 2.2 过滤器的配置方法

在Tomcat中，过滤器的配置主要通过`web.xml`文件来实现。通过在`web.xml`中配置过滤器及其映射路径，可以决定哪些请求会被该过滤器拦截并进行处理。

以下是一个示例的过滤器配置：

<filter>
    <filter-name>MyFilter</filter-name>
    <filter-class>com.example.MyFilter</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
    <filter-name>MyFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

上述配置表示将`com.example.MyFilter`作为名为"MyFilter"的过滤器进行注册，并将其应用于所有请求。

### 2.3 常见的过滤器类型及其应用场景

在Tomcat中，常见的过滤器类型及其应用场景包括：

- 认证过滤器：用于验证用户身份，判断用户是否具有权限进行某些操作。
- 日志过滤器：记录请求和响应的日志，用于监控和排查问题。
- 字符编码过滤器：用于对请求和响应的字符编码进行处理，防止乱码问题。
- 缓存过滤器：用于缓存静态资源，提高性能和效率。
- XSS过滤器：防止跨站脚本攻击，对请求参数进行过滤和转义。

### 2.4 过滤器链的执行顺序

过滤器链中的过滤器的执行顺序由它们在`web.xml`中的配置顺序决定。当一个请求到达时，Tomcat会依次调用过滤器链中的每个过滤器的`doFilter()`方法，然后再按相反的顺序调用这些过滤器的`doFilter()`方法来处理响应。

过滤器链的执行顺序如下图所示：

Request ---> Filter 1 ---> Filter 2 ---> ... ---> Filter N ---> Servlet ---> ... ---> Filter N ---> Filter 2 ---> Filter 1 ---> Response

在过滤器链中，每个过滤器都可以修改请求和响应，或者通过调用`FilterChain`的`doFilter()`方法将请求和响应传递给下一个过滤器。

通过控制过滤器的执行顺序，可以实现对请求和响应的灵活控制和定制化处理。

# 3. Tomcat的拦截器

拦截器是一种独特的功能组件，它能够拦截目标对象的调用或者处理，并在目标对象被调用或处理前后，执行一些特定的任务。在Tomcat中，拦截器通常用于拦截HTTP请求和响应，并可以在处理过程中进行一些操作，例如日志记录、权限验证等。

#### 3.1 拦截器的基本原理

Tomcat的拦截器基于Java的反射机制实现，通过在目标方法执行前后，动态地插入一些额外的逻辑来实现拦截功能。拦截器通常是通过定义一个拦截器接口，然后在适当的时机调用该接口的方法来实现的。