1. 引言

本文将深入探讨Spring框架中chain.doFilter()方法的核心作用。为彻底理解,我们先从过滤器的基础概念切入,包括其定义、过滤器链机制及典型应用场景。 随后重点剖析chain.doFilter()方法的执行逻辑和重要性,并演示如何在Spring中实现自定义过滤器。

最后,我们将揭示其与责任链设计模式的内在关联,帮助读者建立更系统的认知。

2. Spring中的过滤器是什么?

在Spring应用中,过滤器基于Java Servlet规范实现,本质是拦截请求与响应的对象。过滤器属于Servlet API的核心组件,在Web架构中扮演关键角色,它位于客户端与服务端处理逻辑之间。

通过过滤器,我们可以在请求到达Servlet前或响应生成后执行特定操作。典型应用场景包括:

  • ✅ 身份认证与授权
  • ✅ 审计与日志记录
  • ✅ 请求/响应内容修改

虽然过滤器并非Spring框架原生组件,但与Spring完全兼容。可将其注册为Spring Bean并在应用中使用。Spring提供了多种过滤器实现,常见如*OncePerRequestFilterCorsFilter*。

3. 理解chain.doFilter()方法

深入chain.doFilter()前,必须先掌握过滤器链的概念及其在过滤流程中的作用。

过滤器链表示对传入请求或传出响应的顺序化处理流。 换言之,它是用于预处理请求或后处理响应的过滤器集合。过滤器按严格顺序排列,确保每个过滤器都能在将请求/响应传递给链中下一环节前执行自身逻辑。

过滤器链通过Servlet API的FilterChain接口定义,其中包含我们关注的方法。观察其签名可见请求和响应对象作为输入参数:

void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException;

chain.doFilter()方法将请求和响应传递给链中的下一个过滤器。 若过滤器链中无剩余过滤器,请求将被转发至目标资源(通常是Servlet),响应则返回给客户端。

3.1. 为何必须调用chain.doFilter()

该方法至关重要,它确保请求能贯穿整个过滤器链。 若省略此调用,请求将无法到达后续过滤器或Servlet,导致后续过滤器的逻辑全部失效,可能引发应用异常行为。

⚠️ 但在认证/授权失败等场景下,故意跳过该方法调用可中断处理链,这正是其灵活性的体现。

4. 责任链模式

理解chain.doFilter()的作用后,我们简要探讨其与责任链模式的关联。此处不展开模式细节,仅说明其概念及与主题的联系。

责任链模式是一种设计模式它将多个处理组件(处理器)串联起来,按顺序处理请求。 每个处理器执行特定任务后,决定是否将请求传递给下一个处理器。

对比模式逻辑与Servlet过滤器会发现:过滤器正是责任链模式的典型实践。 每个过滤器相当于独立处理器,负责处理逻辑的一部分。

采用该模式的优势在于:

  • ✅ 灵活性:可动态增删或重排过滤器,无需修改其他组件
  • ✅ 关注点分离:每个过滤器专注单一任务

5. 实现自定义过滤器

实现自定义过滤器只需几个步骤。下面创建两个带日志的简单过滤器,实际演示chain.doFilter()的用法。

5.1. 创建过滤器

首先需实现Filter接口并重写doFilter()方法。

⚠️ 注意:此方法与过滤器链中的doFilter()不同。过滤器的doFilter()是执行具体处理逻辑的入口,而chain.doFilter()用于传递请求/响应至下一过滤器。

通过@Order注解控制过滤器顺序的实现如下:

@Order(1)
@Component
public class FirstFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {
        LOG.info("Processing the First Filter");
        // 故意省略chain.doFilter()
    }
}

@Order(2)
@Component
public class SecondFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter( ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
      throws IOException, ServletException {
        LOG.info("Processing the Second Filter");
        chain.doFilter(request, response);
    }
}

5.2. chain.doFilter()的实际效果

此时执行任意请求会发现响应未返回。原因在于我们通过省略chain.doFilter()调用手动中断了处理链。观察控制台日志:

11:02:35.253 [main] INFO  c.baeldung.chaindofilter.FirstFilter - Processing the First Filter

可见第二个过滤器的日志未输出,验证了处理链被中断。

恢复处理链需在第一个过滤器中添加方法调用:

@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
  throws IOException, ServletException {
    LOG.info("Processing the First Filter");
    chain.doFilter(request, response);
}

现在第一个过滤器成功将请求/响应传递给第二个过滤器,处理链恢复连续流动。再次观察控制台:

11:02:59.330 [main] INFO  c.baeldung.chaindofilter.FirstFilter - Processing the First Filter
11:02:59.330 [main] INFO  c.baeldung.chaindofilter.SecondFilter - Processing the Second Filter

5.3. 注册过滤器

我们通过@Component注解将过滤器声明为Spring Bean,这是将其注册到Servlet容器的关键步骤。

另一种注册方式是使用FilterRegistrationBean类,它提供更精细的控制能力,例如:

  • 指定URL匹配模式
  • 定义过滤器执行顺序

6. 总结

本文深入剖析了过滤器、过滤器链及chain.doFilter()的正确用法,演示了在Spring中创建和注册自定义过滤器的完整流程。

同时揭示了其与责任链模式的内在联系,强调了过滤器在灵活性和关注点分离方面的核心优势。掌握这些概念将帮助开发者更高效地构建可维护的Web应用架构。