Java Servletのフィルターエクスプレスチュートリアルの例を一つ紹介します。
Java Servlet Filterは、クライアントのリクエストをインターセプトし、事前処理を行うために使用されます。また、Webアプリケーションにおいて、レスポンスをインターセプトしてクライアントに送信する前に、事後処理を行うこともできます。これは、Webアプリケーションチュートリアルシリーズの4番目の記事ですので、以前の記事もチェックしてみてください。
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- Javaウェブアプリケーション
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- Javaサーブレットチュートリアル
- サーブレットセッション管理
サーブレットフィルター
この記事では、JavaのServlet Filterについて学びます。Servletフィルタのさまざまな使用法や、フィルタを作成してシンプルなWebアプリケーションでの使用方法を学びます。
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- サーブレットフィルターを使用する理由は何ですか？
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- 前の記事では、ウェブアプリケーションでセッションを管理する方法を学びました。ユーザーセッションが有効な場合にのみリソースにアクセスできるようにする場合は、サーブレットセッション属性を使用してこれを実現できます。このアプローチはシンプルですが、多くのサーブレットやJSPがある場合は冗長なコードが増えてメンテナンスが困難になる可能性があります。将来的に属性名を変更したい場合は、セッション認証が存在するすべての場所を変更する必要があります。そのため、サーブレットフィルターが必要です。サーブレットフィルターは、要求がサーブレットに送信される前およびサーブレットコードが終了した後、コンテナがクライアントに応答を送信する前に要求を取り戻し処理するために使用できるプラグイン可能なJavaコンポーネントです。サーブレットフィルターで行える一般的なタスクには、以下があります：
ログファイルにリクエストパラメーターを記録する。
リソースへのリクエストの認証と承認。
サーブレットに送信する前に、リクエストの本体やヘッダーの形式を変更する。
クライアントに送信する応答データの圧縮。
一部のクッキーやヘッダー情報などを追加して応答を変更する。
先程述べたように、サーブレットフィルターはプラグイン可能で、デプロイメント記述子（web.xml）ファイルで設定されます。サーブレットとフィルターは互いに関係しておらず、web.xmlを編集するだけでフィルターを追加または削除できます。単一のリソースに複数のフィルターを持つこともでき、web.xmlで単一のリソース用のフィルターチェーンを作成することもできます。javax.servlet.Filterインターフェースを実装することで、サーブレットフィルターを作成できます。
In our **servlet filter example**, we will create filters to log request cookies and parameters and validate session to all the resources except static HTMLs and LoginServlet because it will not have a session. We will create a dynamic web project **ServletFilterExample** whose project structure will look like the below image. [](https://scdev.nyc3.cdn.digitaloceanspaces.com/2013/08/Servlet-Filter-Example-Project.png) login.html is the entry point of our application where the user will provide the login id and password for authentication. login.html code:
```
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="US-ASCII">
<title>Login Page</title>
</head>
<body>
<form action="LoginServlet" method="post">
Username: <input type="text" name="user">
<br>
Password: <input type="password" name="pwd">
<br>
<input type="submit" value="Login">
</form>
</body>
</html>
```
LoginServlet is used to authenticate the request from the client for login.
```
package com.scdev.servlet.session;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import javax.servlet.RequestDispatcher;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
/**
* Servlet implementation class LoginServlet
*/
@WebServlet("/LoginServlet")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private final String userID = "admin";
private final String password = "password";
protected void doPost(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
// get request parameters for userID and password
String user = request.getParameter("user");
String pwd = request.getParameter("pwd");
if(userID.equals(user) && password.equals(pwd)){
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("user", "Pankaj");
//setting session to expiry in 30 mins
session.setMaxInactiveInterval(30*60);
Cookie userName = new Cookie("user", user);
userName.setMaxAge(30*60);
response.addCookie(userName);
response.sendRedirect("LoginSuccess.jsp");
}else{
RequestDispatcher rd = getServletContext().getRequestDispatcher("/login.html");
PrintWriter out= response.getWriter();
out.println("<font color=red>Either user name or password is wrong.</font>");
rd.include(request, response);
}
}
}
```
When the client is authenticated, it's forwarded to LoginSuccess.jsp LoginSuccess.jsp code:
```
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=US-ASCII"
pageEncoding="US-ASCII"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "https://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=US-ASCII">
<title>Login Success Page</title>
</head>
<body>
<%
//allow access only if session exists
String user = (String) session.getAttribute("user");
String userName = null;
String sessionID = null;
Cookie[] cookies = request.getCookies();
if(cookies !=null){
for(Cookie cookie : cookies){
if(cookie.getName().equals("user")) userName = cookie.getValue();
if(cookie.getName().equals("JSESSIONID")) sessionID = cookie.getValue();
}
}
%>
<h3>Hi <%=userName %>, Login successful. Your Session ID=<%=sessionID %></h3>
<br>
User=<%=user %>
<br>
<a href="CheckoutPage.jsp">Checkout Page</a>
<form action="LogoutServlet" method="post">
<input type="submit" value="Logout" >
</form>
</body>
</html>
```
Notice that there is no session validation logic in the above JSP. It contains a link to another JSP page, CheckoutPage.jsp. CheckoutPage.jsp code:
```
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=US-ASCII"
pageEncoding="US-ASCII"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "https://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=US-ASCII">
<title>Login Success Page</title>
</head>
<body>
<%
String userName = null;
String sessionID = null;
Cookie[] cookies = request.getCookies();
if(cookies !=null){
for(Cookie cookie : cookies){
if(cookie.getName().equals("user")) userName = cookie.getValue();
}
}
%>
<h3>Hi <%=userName %>, do the checkout.</h3>
<br>
<form action="LogoutServlet" method="post">
<input type="submit" value="Logout" >
</form>
</body>
</html>
```
LogoutServlet is invoked when a client clicks on the Logout button in any of the JSP pages.
```
package com.scdev.servlet.session;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
/**
* Servlet implementation class LogoutServlet
*/
@WebServlet("/LogoutServlet")
public class LogoutServlet extends HttpServlet {
private static final long serialVersionUID = 1L;
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.setContentType("text/html");
Cookie[] cookies = request.getCookies();
if(cookies != null){
for(Cookie cookie : cookies){
if(cookie.getName().equals("JSESSIONID")){
System.out.println("JSESSIONID="+cookie.getValue());
break;
}
}
}
//invalidate the session if exists
HttpSession session = request.getSession(false);
System.out.println("User="+session.getAttribute("user"));
if(session != null){
session.invalidate();
}
response.sendRedirect("login.html");
}
}
```
Now we will create logging and authentication servlet filter classes.
```
package com.scdev.servlet.filters;
import java.io.IOException;
import java.util.Enumeration;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
/**
* Servlet Filter implementation class RequestLoggingFilter
*/
@WebFilter("/RequestLoggingFilter")
public class RequestLoggingFilter implements Filter {
private ServletContext context;
public void init(FilterConfig fConfig) throws ServletException {
this.context = fConfig.getServletContext();
this.context.log("RequestLoggingFilter initialized");
}
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
Enumeration<String> params = req.getParameterNames();
while(params.hasMoreElements()){
String name = params.nextElement();
String value = request.getParameter(name);
this.context.log(req.getRemoteAddr() + "::Request Params::{"+name+"="+value+"}");
}
Cookie[] cookies = req.getCookies();
if(cookies != null){
for(Cookie cookie : cookies){
this.context.log(req.getRemoteAddr() + "::Cookie::{"+cookie.getName()+","+cookie.getValue()+"}");
}
}
// pass the request along the filter chain
chain.doFilter(request, response);
}
public void destroy() {
//we can close resources here
}
}
```
```
package com.scdev.servlet.filters;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
@WebFilter("/AuthenticationFilter")
public class AuthenticationFilter implements Filter {
private ServletContext context;
public void init(FilterConfig fConfig) throws ServletException {
this.context = fConfig.getServletContext();
this.context.log("AuthenticationFilter initialized");
}
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;
String uri = req.getRequestURI();
this.context.log("Requested Resource::"+uri);
HttpSession session = req.getSession(false);
if(session == null && !(uri.endsWith("html") || uri.endsWith("LoginServlet"))){
this.context.log("Unauthorized access request");
res.sendRedirect("login.html");
}else{
// pass the request along the filter chain
chain.doFilter(request, response);
}
}
public void destroy() {
//close any resources here
}
}
```
Notice that we are not authenticating any HTML page or LoginServlet. Now we will configure these filters mapping in the web.xml file.
```
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="https://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="https://java.sun.com/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="https://java.sun.com/xml/ns/javaee https://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd" version="3.0">
<display-name>ServletFilterExample</display-name>
<welcome-file-list>
<welcome-file>login.html</welcome-file>
</welcome-file-list>
<filter>
<filter-name>RequestLoggingFilter</filter-name>
<filter-class>com.scdev.servlet.filters.RequestLoggingFilter</filter-class>
</filter>
<filter>
<filter-name>AuthenticationFilter</filter-name>
<filter-class>com.scdev.servlet.filters.AuthenticationFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>RequestLoggingFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
<dispatcher>REQUEST</dispatcher>
</filter-mapping>
<filter-mapping>
<filter-name>AuthenticationFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
</web-app>
```
Now when we will run our application, we will get response pages like below images. [](https://scdev.nyc3.cdn.digitaloceanspaces.com/2013/08/Servlet-Filter-Login.png) [](https://scdev.nyc3.cdn.digitaloceanspaces.com/2013/08/Servlet-Filter-Login-Success.png) [](https://scdev.nyc3.cdn.digitaloceanspaces.com/2013/08/Servlet-Filter-Checkout.png) If you are not logged in and try to access any JSP page, you will be forwarded to the login page. In the server log file, you can see the logs written by servlet filters as well as servlets.
```
Aug 13, 2013 1:06:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,B7275762B8D23121152B1270D6EB240A}
Aug 13, 2013 1:06:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/
Aug 13, 2013 1:06:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Unauthorized access request
Aug 13, 2013 1:06:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,B7275762B8D23121152B1270D6EB240A}
Aug 13, 2013 1:06:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/login.html
Aug 13, 2013 1:06:43 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Request Params::{pwd=password}
Aug 13, 2013 1:06:43 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Request Params::{user=admin}
Aug 13, 2013 1:06:43 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,B7275762B8D23121152B1270D6EB240A}
Aug 13, 2013 1:06:43 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/LoginServlet
Aug 13, 2013 1:06:43 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,8BDF777933194EDCAC1D8F1B73633C56}
Aug 13, 2013 1:06:43 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{user,admin}
Aug 13, 2013 1:06:43 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/LoginSuccess.jsp
Aug 13, 2013 1:06:52 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,8BDF777933194EDCAC1D8F1B73633C56}
Aug 13, 2013 1:06:52 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{user,admin}
Aug 13, 2013 1:06:52 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/CheckoutPage.jsp
Aug 13, 2013 1:07:00 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,8BDF777933194EDCAC1D8F1B73633C56}
Aug 13, 2013 1:07:00 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{user,admin}
Aug 13, 2013 1:07:00 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/LogoutServlet
JSESSIONID=8BDF777933194EDCAC1D8F1B73633C56
User=Pankaj
Aug 13, 2013 1:07:00 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,8BDF777933194EDCAC1D8F1B73633C56}
Aug 13, 2013 1:07:00 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{user,admin}
Aug 13, 2013 1:07:00 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/login.html
Aug 13, 2013 1:07:06 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,8BDF777933194EDCAC1D8F1B73633C56}
Aug 13, 2013 1:07:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{user,admin}
Aug 13, 2013 1:07:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/LoginSuccess.jsp
Aug 13, 2013 1:07:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Unauthorized access request
Aug 13, 2013 1:07:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{JSESSIONID,8BDF777933194EDCAC1D8F1B73633C56}
Aug 13, 2013 1:07:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: 0:0:0:0:0:0:0:1%0::Cookie::{user,admin}
Aug 13, 2013 1:07:07 AM org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
INFO: Requested Resource::/ServletFilterExample/login.html
```
これでJavaのServletフィルターの説明は以上です。これはJava EEウェブアプリケーションの重要な機能の一つであり、さまざまなサーブレットで行われる共通のタスクに使用するべきです。今後の投稿では、サーブレットリスナーやクッキーについても説明します。アップデート：ダウンロード可能なプロジェクトのリクエストをたくさんいただいたため、以下のリンクからダウンロードしてください。
サーブレットフィルターの例プロジェクトをダウンロードする。
次の記事では、Servletリスナーについて調べてみてください。アップデートされたStruts 2では、クライアントのリクエストをインターセプトし、適切なアクションクラスに転送するためにServletフィルターが使用されます。これらはStruts 2のインターセプターと呼ばれています。Struts 2の初心者向けチュートリアルもぜひご覧ください。
