【JavaWeb】登录校验-会话技术（三）过滤器Filter与拦截器Interceptor、异常处理

过滤器Filter

什么是Filter？

  • Filter表示过滤器，是 JavaWeb三大组件(Servlet、Filter、Listener)之一。
  • 过滤器可以把对资源的请求拦截下来，从而实现一些特殊的功能
    • 使用了过滤器之后，要想访问web服务器上的资源，必须先经过滤器，过滤器处理完毕之后，才可以访问对应的资源。
  • 过滤器一般完成一些通用的操作，比如：登录校验、统一编码处理、敏感字符处理等。

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Filter快速入门案例

Filter过滤器的基本使用操作：

  1. 定义过滤器 ：定义一个类，实现 Filter 接口，并重写其所有方法。
  2. 配置过滤器： Filter类上加 @WebFilter 注解，配置拦截资源的路径。引导类上加 @ServletComponentScan 开启Servlet组件支持。

定义过滤器

//定义一个类，实现一个标准的Filter过滤器的接口
public class DemoFilter implements Filter {	//导入jakarta包@Override //初始化方法, 只调用一次public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {System.out.println("init 初始化方法执行了");}@Override //拦截到请求之后调用, 调用多次public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {System.out.println("Demo 拦截到了请求...放行前逻辑");//放行chain.doFilter(request,response);}@Override //销毁方法, 只调用一次public void destroy() {System.out.println("destroy 销毁方法执行了");}
}
  • init方法：过滤器的初始化方法。在web服务器启动的时候会自动的创建Filter过滤器对象，在创建过滤器对象的时候会自动调用init初始化方法，这个方法只会被调用一次。
  • doFilter方法：这个方法是在每一次拦截到请求之后都会被调用，所以这个方法是会被调用多次的，每拦截到一次请求就会调用一次doFilter()方法。
  • destroy方法： 是销毁的方法。当我们关闭服务器的时候，它会自动的调用销毁方法destroy，而这个销毁方法也只会被调用一次。

配置过滤器
定义完Filter之后，Filter其实并不会生效，还需要完成Filter的配置：

  1. 在Filter类上添加一个注解：@WebFilter，并指定属性urlPatterns，通过这个属性指定过滤器要拦截哪些请求。
@WebFilter(urlPatterns = "/*") //配置过滤器要拦截的请求路径（ /* 表示拦截浏览器的所有请求 ）
public class DemoFilter implements Filter {@Override //初始化方法, 只调用一次public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {System.out.println("init 初始化方法执行了");}@Override //拦截到请求之后调用, 调用多次public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {System.out.println("Demo 拦截到了请求...放行前逻辑");//放行chain.doFilter(request,response);}@Override //销毁方法, 只调用一次public void destroy() {System.out.println("destroy 销毁方法执行了");}
}
  1. 在启动类上面加上一个注解@ServletComponentScan，来开启SpringBoot项目对于Servlet组件的支持。
@ServletComponentScan
@SpringBootApplication
public class TliasWebManagementApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(TliasWebManagementApplication.class, args);}}

注意事项：

  • 在过滤器Filter中，如果不执行放行操作，将无法访问后面的资源。
  • 放行操作：chain.doFilter(request, response);

Filter详解

主要介绍以下3个方面的细节：

  1. 过滤器的执行流程。
  2. 过滤器的拦截路径配置。
  3. 过滤器链。
执行流程

image-20230106222559935.png

  • 过滤器当中我们拦截到了请求之后，如果希望继续访问后面的web资源，就要执行放行操作，放行就是调用 FilterChain对象当中的doFilter()方法。、
  • 在调用doFilter()这个方法之前所编写的代码属于放行之前的逻辑。
  • 在放行后访问完 web 资源之后还会回到过滤器当中，回到过滤器之后如有需求还可以执行放行之后的逻辑，放行之后的逻辑我们写在doFilter()这行代码之后。
@WebFilter(urlPatterns = "/*") 
public class DemoFilter implements Filter {@Override //初始化方法, 只调用一次public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {System.out.println("init 初始化方法执行了");}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {System.out.println("DemoFilter   放行前逻辑.....");//放行请求filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);System.out.println("DemoFilter   放行后逻辑.....");}@Override //销毁方法, 只调用一次public void destroy() {System.out.println("destroy 销毁方法执行了");}
}

image-20230106224322625.png

拦截路径

Filter可以根据需求，配置不同的拦截资源路径：

拦截路径urlPatterns值含义
拦截具体路径/login只有访问 /login 路径时，才会被拦截
目录拦截/emps/*访问/emps下的所有资源，都会被拦截
拦截所有/*访问所有资源，都会被拦截
过滤器链

过滤器链指的是在一个web应用程序当中，可以配置多个过滤器，多个过滤器就形成了一个过滤器链。
image-20230107084730393.png
比如：在我们web服务器当中，定义了两个过滤器，这两个过滤器就形成了一个过滤器链。

  • 这个链上的过滤器在执行的时候会一个一个的执行，会先执行第一个Filter，放行之后再来执行第二个Filter，如果执行到了最后一个过滤器放行之后，才会访问对应的web资源。
  • 访问完web资源之后，按照我们刚才所介绍的过滤器的执行流程，还会回到过滤器当中来执行过滤器放行后的逻辑，而在执行放行后的逻辑的时候，顺序是反着的。
  • 先要执行过滤器2放行之后的逻辑，再来执行过滤器1放行之后的逻辑，最后在给浏览器响应数据。

以上就是当我们在web应用当中配置了多个过滤器，形成了这样一个过滤器链以及过滤器链的执行顺序。

注意事项：

  • 以注解方式配置的Filter过滤器，它的执行优先级是按过滤器类名的自动排序确定的，类名排名越靠前，优先级越高。
  • 假如我们想让某个过滤器先执行，就需要修改类名。

登录校验-Filter

登录校验的基本流程：

  • 访问登录接口login，登录成功之后在服务端生成一个JWT令牌，并且把JWT令牌返回给前端，前端将JWT令牌存储下来。
  • 在后续的每一次请求当中，都会将JWT令牌携带到服务端，请求到达服务端之后，要想去访问对应的业务功能，此时必须先要校验令牌的有效性。
  • 使用过滤器校验令牌的有效性：
    • 无效：响应错误信息，禁止放行；
    • 存在且有效：放行，访问对应web资源。

思考：

  1. 所有的请求，拦截到了之后，都需要校验令牌吗？
    • 答案：登录请求例外
  2. 拦截到请求后，什么情况下才可以放行，执行业务操作？
    • 答案：有令牌，且令牌校验通过(合法)；否则都返回未登录错误结果

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具体操作流程：

  1. 获取请求url
  2. 判断请求url中是否包含login，如果包含，说明是登录操作，放行
  3. 获取请求头中的令牌（token）
  4. 判断令牌是否存在，如果不存在，返回错误结果（未登录）
  5. 解析token，如果解析失败，返回错误结果（未登录）
  6. 放行

代码实现：
登录校验过滤器：LoginCheckFilter

@Slf4j
@WebFilter(urlPatterns = "/*") //拦截所有请求
public class LoginCheckFilter implements Filter {@Overridepublic void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {//前置：强制转换为http协议的请求对象、响应对象 （转换原因：要使用子类中特有方法）HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;//1.获取请求urlString url = request.getRequestURL().toString();log.info("请求路径：{}", url); //请求路径：http://localhost:8080/login//2.判断请求url中是否包含login，如果包含，说明是登录操作，放行if(url.contains("/login")){chain.doFilter(request, response);//放行请求return;//结束当前方法的执行}//3.获取请求头中的令牌（token）String token = request.getHeader("token");log.info("从请求头中获取的令牌：{}",token);//4.判断令牌是否存在，如果不存在，返回错误结果（未登录）if(!StringUtils.hasLength(token)){log.info("Token不存在");Result responseResult = Result.error("NOT_LOGIN");//把Result对象转换为JSON格式字符串 (fastjson是阿里巴巴提供的用于实现对象和json的转换工具类)String json = JSONObject.toJSONString(responseResult);response.setContentType("application/json;charset=utf-8");//响应response.getWriter().write(json);return;}//5.解析token，如果解析失败，返回错误结果（未登录）try {JwtUtils.parseJWT(token);}catch (Exception e){log.info("令牌解析失败!");Result responseResult = Result.error("NOT_LOGIN");//把Result对象转换为JSON格式字符串 (fastjson是阿里巴巴提供的用于实现对象和json的转换工具类)String json = JSONObject.toJSONString(responseResult);response.setContentType("application/json;charset=utf-8");//响应response.getWriter().write(json);return;}//6.放行chain.doFilter(request, response);}
}

在上述过滤器的功能实现中，我们使用到了一个第三方json处理的工具包fastjson。我们要想使用，需要引入如下依赖：

<dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>1.2.76</version>
</dependency>

拦截器Interceptor

拦截器Interceptor快速入门案例

什么是拦截器？

  • 是一种动态拦截方法调用的机制，类似于过滤器。
  • 拦截器是Spring框架中提供的，用来动态拦截控制器方法的执行。

拦截器的作用：

  • 拦截请求，在指定方法调用前后，根据业务需要执行预先设定的代码。

在拦截器当中，我们通常也是做一些通用性的操作，比如：我们可以通过拦截器来拦截前端发起的请求，将登录校验的逻辑全部编写在拦截器当中。

拦截器的使用步骤和过滤器类似，也分为两步：

  1. 定义拦截器
  2. 注册配置拦截器

自定义拦截器：实现HandlerInterceptor接口，并重写其所有方法

//自定义拦截器
@Component
public class LoginCheckInterceptor implements HandlerInterceptor {//目标资源方法执行前执行。 返回true：放行    返回false：不放行@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {System.out.println("preHandle .... ");return true; //true表示放行}//目标资源方法执行后执行@Overridepublic void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {System.out.println("postHandle ... ");}//视图渲染完毕后执行，最后执行@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {System.out.println("afterCompletion .... ");}
}

注意：

  • preHandle方法：目标资源方法执行前执行。 返回true：放行 返回false：不放行
  • postHandle方法：目标资源方法执行后执行
  • afterCompletion方法：视图渲染完毕后执行，最后执行

注册配置拦截器：实现WebMvcConfigurer接口，并重写addInterceptors方法

@Configuration  //声明为Spring的配置类
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {//自定义的拦截器对象@Autowiredprivate LoginCheckInterceptor loginCheckInterceptor;@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {//注册自定义拦截器对象registry.addInterceptor(loginCheckInterceptor).addPathPatterns("/**");//设置拦截器拦截的请求路径（ /** 表示拦截所有请求）}
}

Interceptor详解

拦截器的使用细节我们主要介绍两个部分：

  1. 拦截器的拦截路径配置
  2. 拦截器的执行流程
拦截路径
  • 在注册配置拦截器的时候，我们要指定拦截器的拦截路径。
  • 在配置拦截器时，不仅可以指定要拦截哪些资源，还可以指定不拦截哪些资源。
    • 通过addPathPatterns("要拦截路径")方法，指定要拦截哪些资源。
    • 通过excludePathPatterns("不拦截路径")方法，指定哪些资源不需要拦截。
@Configuration  
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {//拦截器对象@Autowiredprivate LoginCheckInterceptor loginCheckInterceptor;@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {//注册自定义拦截器对象registry.addInterceptor(loginCheckInterceptor).addPathPatterns("/**")//设置拦截器拦截的请求路径（ /** 表示拦截所有请求）.excludePathPatterns("/login");//设置不拦截的请求路径}
}

在拦截器中除了可以设置/**拦截所有资源外，还有一些常见拦截路径设置：

拦截路径含义举例
/*一级路径能匹配/depts，/emps，/login，不能匹配 /depts/1
/**任意级路径能匹配/depts，/depts/1，/depts/1/2
/depts/*/depts下的一级路径能匹配/depts/1，不能匹配/depts/1/2，/depts
/depts/**/depts下的任意级路径能匹配/depts，/depts/1，/depts/1/2，不能匹配/emps/1
执行流程

image-20230107112136151.png

  • 当我们打开浏览器来访问部署在web服务器当中的web应用时，此时我们所定义的过滤器会拦截到这次请求。拦截到这次请求之后，它会先执行放行前的逻辑，然后再执行放行操作。而由于我们当前是基于springboot开发的，所以放行之后是进入到了spring的环境当中，也就是要来访问我们所定义的 controller 当中的接口方法。
  • Tomcat并不识别所编写的Controller程序，但是它识别Servlet程序，所以在Spring的Web环境中提供了一个非常核心的Servlet：DispatcherServlet（前端控制器），所有请求都会先进行到DispatcherServlet，再将请求转给Controller。
  • 当我们定义了拦截器后，会在执行Controller的方法之前，请求被拦截器拦截住。执行preHandle()方法，这个方法执行完成后需要返回一个布尔类型的值，如果返回 true，就表示放行本次操作，才会继续访问controller中的方法；如果返回 false，则不会放行（controller中的方法也不会执行）。
  • 在controller当中的方法执行完毕之后，再回过来执行postHandle()这个方法以及afterCompletion() 方法，然后再返回给DispatcherServlet，最终再来执行过滤器当中放行后的这一部分逻辑的逻辑。执行完毕之后，最终给浏览器响应数据。

接下来我们就来演示下过滤器和拦截器同时存在的执行流程

  • 开启LoginCheckInterceptor拦截器
@Component
public class LoginCheckInterceptor implements HandlerInterceptor {@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {System.out.println("preHandle .... ");return true; //true表示放行}@Overridepublic void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {System.out.println("postHandle ... ");}@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {System.out.println("afterCompletion .... ");}
}

@Configuration  
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {//拦截器对象@Autowiredprivate LoginCheckInterceptor loginCheckInterceptor;@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {//注册自定义拦截器对象registry.addInterceptor(loginCheckInterceptor).addPathPatterns("/**")//拦截所有请求.excludePathPatterns("/login");//不拦截登录请求}
}
  • 开启DemoFilter过滤器
@WebFilter(urlPatterns = "/*") 
public class DemoFilter implements Filter {@Overridepublic void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {System.out.println("DemoFilter   放行前逻辑.....");//放行请求filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);System.out.println("DemoFilter   放行后逻辑.....");}
}

重启SpringBoot服务后，清空日志，打开Postman，测试查询部门：
image-20230107113653871.png
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以上就是拦截器的执行流程。通过执行流程分析，大家应该已经清楚了过滤器和拦截器之间的区别，其实它们之间的区别主要是两点：

  • 接口规范不同：过滤器需要实现Filter接口，而拦截器需要实现HandlerInterceptor接口。
  • 拦截范围不同：过滤器Filter会拦截所有的资源，而Interceptor只会拦截Spring环境中的资源。

登录校验- Interceptor

和登录校验Filter过滤器当中的逻辑是完全一致的。现在我们只需要把这个技术方案由原来的过滤器换成拦截器interceptor就可以了。

登录校验拦截器
因为我们要在Controller方法运行之前执行校验操作，因此我们要在preHandle中编写代码。

//自定义拦截器
@Slf4j
@Component
public class LoginCheckInterceptor implements HandlerInterceptor {//目标资源方法执行前执行。 返回true：放行    返回false：不放行@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {//前置：强制转换为http协议的请求对象、响应对象 （转换原因：要使用子类中特有方法）/*HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;此处我们不再需要强转，因为方法已经将HttpServletRequest和HttpServletResponse作为参数传进来了。*///1.获取请求urlString url = request.getRequestURL().toString();log.info("请求路径：{}", url); //请求路径：http://localhost:8080/login//2.判断请求url中是否包含login，如果包含，说明是登录操作，放行if(url.contains("/login")){log.info("登录操作，放行");return true;}//3.获取请求头中的令牌（token）String token = request.getHeader("token");log.info("从请求头中获取的令牌：{}",token);//4.判断令牌是否存在，如果不存在，返回错误结果（未登录）if(!StringUtils.hasLength(token)){log.info("Token不存在");Result responseResult = Result.error("NOT_LOGIN");//把Result对象转换为JSON格式字符串 (fastjson是阿里巴巴提供的用于实现对象和json的转换工具类)String json = JSONObject.toJSONString(responseResult);response.setContentType("application/json;charset=utf-8");//响应response.getWriter().write(json);return false;}//5.解析token，如果解析失败，返回错误结果（未登录）try {JwtUtils.parseJWT(token);}catch (Exception e){log.info("令牌解析失败!");Result responseResult = Result.error("NOT_LOGIN");//把Result对象转换为JSON格式字符串 (fastjson是阿里巴巴提供的用于实现对象和json的转换工具类)String json = JSONObject.toJSONString(responseResult);response.setContentType("application/json;charset=utf-8");//响应response.getWriter().write(json);return false;}//6.放行return true;}//目标资源方法执行后执行@Overridepublic void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {System.out.println("postHandle ... ");}//视图渲染完毕后执行，最后执行@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {System.out.println("afterCompletion .... ");}
}

注册配置拦截器

@Configuration  
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {//拦截器对象@Autowiredprivate LoginCheckInterceptor loginCheckInterceptor;@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {//注册自定义拦截器对象registry.addInterceptor(loginCheckInterceptor).addPathPatterns("/**").excludePathPatterns("/login");}
}

异常处理

当前问题

image-20230107121909087.png
当我们没有做任何的异常处理时，我们三层架构处理异常的方案：

  • Mapper接口在操作数据库的时候出错了，此时异常会往上抛(谁调用Mapper就抛给谁)，会抛给service。
  • service 中也存在异常了，会抛给controller。
  • 而在controller当中，我们也没有做任何的异常处理，所以最终异常会再往上抛。最终抛给框架之后，框架就会返回一个JSON格式的数据，里面封装的就是错误的信息，但是框架返回的JSON格式的数据并不符合我们的开发规范。

解决方案

那么在三层构架项目中，出现了异常，该如何处理?

  • 方案一：在所有Controller的所有方法中进行try…catch处理
    • 缺点：代码臃肿（不推荐）
  • 方案二：全局异常处理器
    • 好处：简单、优雅（推荐）

image-20230107122904214.png

全局异常处理器

如何定义全局异常处理器：

  1. 定义一个类，在类上加上一个注解@RestControllerAdvice，加上这个注解就代表我们定义了一个全局异常处理器。
  2. 在全局异常处理器当中，需要定义一个方法来捕获异常，在这个方法上需要加上注解@ExceptionHandler。通过@ExceptionHandler注解当中的value属性来指定我们要捕获的是哪一类型的异常。
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {//处理异常@ExceptionHandler(Exception.class) //指定能够处理的异常类型public Result ex(Exception e){e.printStackTrace();//打印堆栈中的异常信息//捕获到异常之后，响应一个标准的Resultreturn Result.error("对不起,操作失败,请联系管理员");}
}

@RestControllerAdvice = @ControllerAdvice + @ResponseBody
处理异常的方法返回值会转换为json后再响应给前端

以上就是全局异常处理器的使用，主要涉及到两个注解：

  • @RestControllerAdvice //表示当前类为全局异常处理器
  • @ExceptionHandler //指定可以捕获哪种类型的异常进行处理

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