自定义Filter后,我的业务代码怎么被执行了多次？

news2024/9/24 13:25:28

若要求构建的过滤器针对全局路径有效，且无任何特殊需求（主要针对 Servlet 3.0 的一些异步特性），则完全可直接使用 Filter 接口（或继承 Spring 对 Filter 接口的包装类 OncePerRequestFilter），并使用**@Component** 将其包装为 Spring 中的普通 Bean，也可达到预期需求。

使用哪种方式，可能都遇到问题：业务代码重复执行多次。以 @Component + Filter 接口实现呈现案例。

1 创建SB应用

UserController：

DemoFilter：

调用接口后日志：
业务代码竟被执行两次？预期是 Filter 的业务执行不会影响核心业务，所以当抛异常时，还是会调chain.doFilter。
但有时，会忘记及时返回而误闯其它chain.doFilter，最终导致自定义过滤器被执行多次。检查代码时，往往不能光速看出问题，所以这是类典型错误，虽然原因很简单。
来分析为何执行两次。

2 源码解析

2.1 责任链模式

Tomcat的Filter实现ApplicationFilterChain，采用责任链模式，像递归调用，区别在于：

递归调用，同一对象把子任务交给同一方法本身
责任链，一个对象把子任务交给其它对象的同名方法

核心在于上下文 FilterChain 在不同对象 Filter 间的传递与状态的改变，通过这种链式串联，即可对同种对象资源实现不同业务场景的处理，实现业务解耦。

FilterChain结构

请求来临时，执行到 StandardWrapperValve#invoke() ，创建 ApplicationFilterChain，并通过 ApplicationFilterChain#doFilter() 触发过滤器执行
ApplicationFilterChain#doFilter() 会执行其私有方法 internalDoFilter
在 internalDoFilter 方法中获取下一个Filter，并使用 request、response、this（当前ApplicationFilterChain 实例）作为参数来调用 doFilter()：
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
FilterChain chain) throws IOException, ServletException
在 Filter 类的 doFilter() 中，执行Filter定义的动作并继续传递，获取第三个参数 ApplicationFilterChain，并执行其 doFilter()
此时会循环执行进入第 2 步、第 3 步、第 4 步，直到第3步中所有的 Filter 类都被执行完毕为止
所有的Filter过滤器都被执行完毕后，会执行 servlet.service(request, response) 方法，最终调用对应的 Controller 层方法

负责请求处理的触发时机：

StandardWrapperValve#invoke()

FilterChain 在何处被创建？
又在何处进行初始化调用，从而激活责任链开始链式调用？

public final void invoke(Request request, Response response)
    throws IOException, ServletException {
    // ...
    // 创建filterChain 
    ApplicationFilterChain filterChain =
        ApplicationFilterFactory.createFilterChain(request, wrapper, servlet);
// ...
try {
    if ((servlet != null) && (filterChain != null)) {
        // Swallow output if needed
        if (context.getSwallowOutput()) {
             // ...
             // 执行责任链
             filterChain.doFilter(request.getRequest(),
                            response.getResponse());
             // ...
         }
// ...
}

FilterChain能被链式调用的细节：

ApplicationFilterFactory.createFilterChain()

public static ApplicationFilterChain createFilterChain(ServletRequest request,
        Wrapper wrapper, Servlet servlet) {
    // ...
    ApplicationFilterChain filterChain = null;
    if (request instanceof Request) {
        // ...
        // 创建FilterChain
        filterChain = new ApplicationFilterChain();
        // ...
    }
    // ...
    // Add the relevant path-mapped filters to this filter chain
    for (int i = 0; i < filterMaps.length; i++) {
        // ...
        ApplicationFilterConfig filterConfig = (ApplicationFilterConfig)
            context.findFilterConfig(filterMaps[i].getFilterName());
        if (filterConfig == null) {
            continue;
        }
        // 增加filterConfig到Chain
        filterChain.addFilter(filterConfig);
    }

    // ...
    return filterChain;
}

它创建 FilterChain，并将所有 Filter 逐一添加到 FilterChain 中。

继续查看

ApplicationFilterChain

javax.servlet.FilterChain 的实现类

管理特定请求的一组过滤器的执行。当所有定义的过滤器都执行完毕后，对 doFilter() 的下一次调用将执行 servlet#service() 本身。

实例变量

过滤器集

过滤器链中当前位置：

链中当前的过滤器数：

addFilter

每个被初始化的 Filter 都会通过 filterChain.addFilter() ，加入Filters，并同时更新n，使其等于 Filters数组长度。

至此，Spring 完成对 FilterChain 创建准备工作。

doFilter()

调用此链中的下一个过滤器，传递指定请求、响应。若此链无更多过滤器，则调用 servlet#service()

被委派到当前类的私有方法

internalDoFilter（过滤器逻辑的核心）

每被调用一次，pos 变量值自增 1，即从类成员变量 Filters 中取下一个 Filter：

filter.doFilter(request, response, this) 会调用过滤器实现的 doFilter()，第三个参数为 this，即当前ApplicationFilterChain实例，即用户需要在过滤器中显式调用一次 javax.servlet.FilterChain#doFilter，才能完成整链路。

当pos < n，说明已执行完所有过滤器，才调用 servlet.service(request, response) 执行真正业务。从 internalDoFilter() 执行到 Controller#saveUser() 。

回到案例，DemoFilter#doFilter() 捕获异常的部分执行了一次，随后在 try 外面又执行一次，因而抛异常时，doFilter() 会被执行两次，相应的 servlet.service(request, response) 方法及对应的 Controller 处理方法也被执行两次。

3 修正

除去重复的 filterChain.doFilter(request, response) ：

使用过滤器时，切忌多次调用 FilterChain#doFilter() 。

4 FAQ

假设一个过滤器因为种种原因，其doFilter()方法一次也没有调用，会有何结果？就像：

@Component
public class DemoFilter implements Filter {
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("do some logic");
    }
}