J2EE核心模式 - Intercepting Filter（拦截过滤器）

我们从问题，解决方法，策略，优点几个方面介绍Intercepting Filter（拦截过滤器）模式。最后给出Intercepting Filter的实现范例以及相关联结。

问题

表示层的请求（request）处理机制收到很多不同种类的来自客户端的请求，有些请求只是简单地被发送给目标组件，但另外一些请求必须作某些加工处理。

问题：
根据不同的状况，可能有必要对request/response做一些前处理和后处理。请确认你的应用中是否需要以下处理：
1，客户端被认证过吗？
2，客户端是否有一个正确的session？
3，客户端的IP地址是否来自一个被信任的网络？
4，request地址是否没有违反任何约束？
5，发送数据的时候客户端使用何种编码？
6，我们是否支持客户的浏览器？
等等。
因为这些原因，客户的请求在得到真正的处理或回应之前，我们的应用系统需要对它做种种判断和处理，然后决定怎么样处理或应答来自客户端的请求。

这些判断及相应处理应该在什么地方通过什么方法进行呢？

一个典型的实现方法是包含一系列的条件判断语句（比如 if/else），当任何条件失败时则退出后续处理。但这种解决方案导致代码的脆弱性以及容易产生copy-and-paste风格的程序代码，而且当条件发生改变（修改或增减条件）时，不得不修改原有的代码。

解决方法

Create pluggable filters to process common services in a standard manner without requiring changes to core request processing code. The filters intercept incoming requests and outgoing responses, allowing preprocessing and post-processing. We are able to add and remove these filters unobtrusively, without requiring changes to our existing code.
用一个标准的方式，来创建插件式（pluggable）的过滤器做某些共通处理，使用这种方式，无需改变核心的请求处理代码。这些过滤器通过对输入（request）输出（response）进行拦截，做一些前处理/后处理操作。我们能够简单地增加/移除这些过滤器而无需对原有的代码做任何修改。

Intercepting Filter模式常被用来解决以下问题：
认证
页面导航与转发等
Session管理
国际化或本地化处理
日志
其它共通处理
等等。

Intercepting Filter的结构
如图：

FilterManager
    FilterManager管理Filter的执行。它负责创建具有正确顺序的FilterChain，开始处理。
FilterChain
    互相独立的Filter的集合。
FilterOne,FilterTwo,FilterThree
    各个Filter，做request/response的前处理或后处理操作，由FilterChain协调它们的处理。
Target
    客户端请求的目标资源。

策略

Intercepting Filter模式有多种实现策略：
2种基本策略
Custom Filter Strategy（自定义Filter策略）
Standard Filter Strategy（标准Filter策略）
另外，在此基础之上，结合对象的抽象继承等方式，可以衍生出更加复杂的实现方法。比如Base Filter Strategy，Template Filter Strategy等。

Custom Filter Strategy（自定义Filter策略）
所谓自定义Filter策略，就是完全由自己实现Filter框架，包括FilterManager，FilterChain，以及各Filter等。实现方法请参考本文末尾给出的联结文章。

Standard Filter Strategy（标准Filter策略）
J2EE（SERVLET 2.3规范）已经为我们提供了标准的 Intercepting Filter模式的实现方法。在J2EE应用中，FilterManager与FilterChain由支持J2EE标准的WEB容器为我们实现，我们只需实现javax.servlet.Filter接口的类即可。
比如，Tomcat中，FilterManager角色的实现类是org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve，FilterChain角色的实现类是org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain。由于它们支持J2EE标准，我们无需关心它们的实现细节。

优点：

使用Intercepting Filter模式有以下好处：
- 不同的功能由不同的Filter类实现，它们被松耦合地组织在一起，由FilterManager以及FilterChain集中控制。
- 提高可重用性。各Filter之间完全独立，各Filter可不加修改地分别用于不同的应用中，具有完全地可重用性。
- 高度可扩展性。通过配置文件管理Filter的增减以及与目标资源的对应关系，可以无需修改代码便可增加/移除Filter。

但由于它们之间松耦合性，它们之间的信息共享花费的代价比较高。


Intercepting Filter模式标准Filter策略的实现比较简单，只需要实现javax.servlet.Filter接口，然后在web.xml里加以设置即可。介绍这方面的文章很多，文末给出的联结也有具体的实现方法，这里不再详述。

Front Controller（J2EE核心模式的前台控制器模式）
Controller与Intercepting Filter解决类似的问题。但Controller更适合控制核心处理。
Decorator [GoF] （GoF装饰模式）
Intercepting Filter模式可以使用GoF的Decorator模式来实现，该实现方法提供动态插件式的封装行为。
Template Method [GoF]（GoF模板方法模式）
可以使用GoF模板方法模式实现Filter模板（the Template Filter Strategy）。
Interceptor [POSA2]
The Intercepting Filter pattern is related to the Interceptor pattern, which allows services to be added transparently and triggered automatically.
Pipes and Filters [POSA1]
The Intercepting Filter pattern is related to the Pipes and Filters pattern.



Core J2EE Pattern Catalog
Core J2EE Patterns - Intercepting Filter