《拦截过滤器模式》｜J2EE企业架构模式

关键词：Intercepting Filter、过滤器链、请求预处理/后处理、横切逻辑、链式调用
说明：拦截过滤器模式不属于GOF23设计模式，属于J2EE企业架构模式

一、什么是拦截过滤器模式

拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）：对Web请求进行链式预处理与后处理。在请求到达目标业务之前，可以挂载多个独立过滤器，按顺序执行；过滤器之间解耦，可以动态增删。过滤器负责实现横切逻辑：编码转换、登录校验、请求日志、XSS过滤、响应压缩等。
过滤器不处理核心业务，只负责对请求/响应做加工，执行完成后交给下一个过滤器，全部执行完毕再转发到目标资源。

核心意图
将请求的通用横切逻辑拆分为独立过滤器，通过过滤器链串联执行；过滤器可插拔、可复用，和核心业务解耦。

角色划分

Client（客户端）：浏览器发起HTTP请求
Filter Manager（过滤器管理器）：创建过滤器链，调度过滤器执行顺序
Filter Chain（过滤器链）：维护过滤器列表，依次调用各个Filter
Filter（过滤器）：独立的拦截单元，实现预处理/后处理逻辑
Target（目标资源）：最终要访问的业务资源/视图，过滤器执行完成后访问

数据流：
Client Request → FilterChain[Filter1 → Filter2 → Filter3] → Target
Target Response → Filter3 → Filter2 → Filter1 → Client

二、UML结构图

角色划分：

Client：发起请求
FilterManager：构建过滤器链
FilterChain：维护过滤器集合，控制执行顺序
Filter：过滤器接口，定义execute方法
ConcreteFilter：具体过滤器实现
Target：目标业务资源

三、Java完整示例

模拟Web过滤器链，代码全部使用英文。

// Filter 过滤器接口
public interface Filter {
    void execute(String request);
}

// ConcreteFilter 具体过滤器
public class AuthenticationFilter implements Filter {
    @Override
    public void execute(String request) {
        System.out.println("AuthenticationFilter: Authenticate request: " + request);
    }
}

public class LogFilter implements Filter {
    @Override
    public void execute(String request) {
        System.out.println("LogFilter: Log request: " + request);
    }
}

// Target 目标资源
public class Target {
    public void execute(String request) {
        System.out.println("Target: Processing request: " + request);
    }
}

// Filter Chain 过滤器链
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class FilterChain {
    private List<Filter> filterList = new ArrayList<>();
    private Target target;

    public void addFilter(Filter filter){
        filterList.add(filter);
    }

    public void setTarget(Target target){
        this.target = target;
    }

    public void execute(String request){
        for(Filter filter : filterList){
            filter.execute(request);
        }
        target.execute(request);
    }
}

// Filter Manager 过滤器管理器
public class FilterManager {
    FilterChain filterChain;

    public FilterManager(Target target){
        filterChain = new FilterChain();
        filterChain.setTarget(target);
    }

    public void setFilter(Filter filter){
        filterChain.addFilter(filter);
    }

    public void filterRequest(String request){
        filterChain.execute(request);
    }
}

// Client
public class Client {
    FilterManager filterManager;

    public void setFilterManager(FilterManager filterManager){
        this.filterManager = filterManager;
    }

    public void sendRequest(String request){
        filterManager.filterRequest(request);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Target target = new Target();
        FilterManager filterManager = new FilterManager(target);

        filterManager.setFilter(new AuthenticationFilter());
        filterManager.setFilter(new LogFilter());

        Client client = new Client();
        client.setFilterManager(filterManager);
        client.sendRequest("GET /api/user");
    }
}

运行输出：

AuthenticationFilter: Authenticate request: GET /api/user
LogFilter: Log request: GET /api/user
Target: Processing request: GET /api/user

四、拦截过滤器模式 vs 前端控制器模式

模式	定位	核心区别
拦截过滤器模式	J2EE架构模式，链式拦截	多个独立过滤器，链式串行执行，可动态插拔，侧重请求预处理
前端控制器模式	J2EE架构模式，统一入口	单一全局控制器，接收请求后路由分发，侧重请求路由调度

两者经常搭配使用：请求先经过Filter过滤器链，再进入Front Controller（DispatcherServlet）。

五、优缺点总结

✅ 优点

横切逻辑拆分为独立过滤器，单一职责，可复用
过滤器支持动态添加、删除、调整顺序，可插拔
过滤器与业务代码解耦，新增公共逻辑不改动目标业务代码
便于单元测试，单个过滤器可独立测试

❌ 缺点

过滤器链过长时，排查调用链路问题比较困难
过滤器之间共享数据比较麻烦，依赖请求上下文
执行顺序很关键，顺序错误会引发非预期问题

六、框架应用场景

Servlet Filter（Java Web原生过滤器）
Spring Security 过滤器链（SecurityFilterChain）
网关过滤器（Spring Cloud Gateway Filter）
Tomcat、Jetty等Web容器的请求拦截机制

七、小结

拦截过滤器模式核心：将请求通用处理逻辑拆成多个独立过滤器，由过滤器链串联执行，在请求到达目标资源之前完成拦截处理；过滤器可插拔，和业务逻辑解耦。

归属：J2EE架构模式，不属于GOF23；Servlet Filter、Spring Security是典型落地实现。