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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( ReqFilterOrderFilter ), 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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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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III. 小结

本文主要介绍了另外一种Filter的使用姿势,将Filter当做普通的Spring Bean对象进行注册,这种场景下,可以直接使用 @Order 注解来指定Filter的优先级

但是,这种方式下,我们的Filter的很多基本属性不太好设置,一个方案是参考SpringBoot提供的一些Fitler的写法,在Filter内部来实现相关逻辑

0. 项目

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项目源码

  • 工程: https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo
  • 项目: https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo/tree/master/spring-boot/210-web-filter

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原文  http://spring.hhui.top/spring-blog/2019/10/18/191018-SpringBoot系列教程web篇之过滤器Filter使用指南扩展篇/
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