6.1 Filter链与Servlet的执行

6.1 Filter 链与 Servlet 的执行

本节摘要：终点站的执行机制核心是控制权接力——过滤器链按配置顺序逐环调用，chain 的 doFilter 是交接动作，前置代码在下行时执行、后置代码在回程时执行；Servlet 以实例为单位走"实例化、初始化、服务、空闲、销毁"五阶段，单实例多线程是它的并发模型。本节用调用栈图、完整代码与一次顺序实验把机制讲透。

5.1 认识了过滤器这道闸的位置，本节拆开闸盒看齿轮：链怎么排序、控制权怎么传递、Servlet 怎么活完一生。这里的机制知识是第 7 章性能排障的底层依据——线程栈里的每一帧都能对上本节的调用链。

按下查询按钮之后

用户在订单页按下查询按钮，请求带着表单参数出发，过城门（第 3 章）、过迷宫（第 4 章）、过关卡（第 5 章），最后停在一段这样的代码前面：编码过滤器、登录过滤器、订单查询 Servlet。三者的执行不是"依次跑完"，而是嵌套——这是本节最重要的一个认知。

调用栈画出来是一副弹簧手串的形状。

编码过滤器 doFilter 前置段          ← 下行途中执行
  登录过滤器 doFilter 前置段        ← 下行途中执行
    Servlet service 方法           ← 链底 业务处理
  登录过滤器 doFilter 后置段        ← 回程途中执行
编码过滤器 doFilter 后置段          ← 回程途中执行
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两行 filter-mapping 的先后顺序决定谁在外谁在内：web.xml 里先声明的在外环。想验证不必背规则，写两个过滤器各打两行日志。

// 过滤器甲：前置后置各打一行
import jakarta.servlet.*;
import java.io.IOException;

public class FilterA implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        System.out.println("A 前置 找到登录过滤器之前的活");
        chain.doFilter(req, resp);     // 交接 控制权流向下一环
        System.out.println("A 后置 响应已经生成");
    }
}
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<!-- web.xml：声明顺序即嵌套顺序 A 在外 B 在内 -->
<filter-mapping><filter-name>filterA</filter-name><url-pattern>/*</url-pattern></filter-mapping>
<filter-mapping><filter-name>filterB</filter-name><url-pattern>/*</url-pattern></filter-mapping>
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一次请求的日志输出是四行：A 前置、B 前置、B 后置、A 后置。若日志顺序成了 A 前置、B 前置、A 后置、B 后置，说明某个过滤器忘了调用 chain 的 doFilter——链断了，后面的环与 Servlet 都不会执行，响应多半是空白。忘了交接是过滤器开发的头号新手病，症状就是"页面空白但没报错"。

顺带三个实践要点。其一，纯前置逻辑（如设置字符集）写在 chain 调用之前，纯后置逻辑（如记录耗时、压缩响应）写在之后，位置写反了拿不到想要的状态。其二，过滤器链对静态资源同样生效——默认 Servlet 也是终点住户，url-pattern 写成全路径时静态请求也会过闸，性能敏感的站点要留意这层开销。其三，异步请求（返回后业务还在异步跑）会把链的回程时机推迟到异步完成，jstack 里看到的栈与此处描述会不同，属正常现象。

Servlet 的一生：五阶段与并发模型

Servlet 的生命周期五阶段：加载并实例化、初始化、服务、空闲待命、销毁。每阶段对应一个回调，容器负责按时调用。

// 完整生命周期演示 初始化参数的读取也在初始化阶段
import jakarta.servlet.*;
import jakarta.servlet.http.*;
import java.io.IOException;

public class OrderQueryServlet extends HttpServlet {

    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        // 每个实例只执行一次 适合读配置 建缓存
        String pageSize = config.getInitParameter("pageSize");
        System.out.println("初始化完成 每页条数 " + pageSize);
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws IOException {
        // 服务阶段 每个请求一次 并发时多个线程同时进来
        resp.setContentType("text/plain;charset=UTF-8");
        resp.getWriter().println("订单查询结果");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        // 销毁前执行一次 释放资源
        System.out.println("即将销毁 释放缓存");
    }
}
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并发模型是笔试高频也是实践底线：默认一个 urlPattern 对应一个 Servlet 实例，所有请求线程共享它。doGet 里的成员变量就是共享变量，两个请求同时写一个字段，数据错乱不报错、只在业务对账时发作。三类写法天然安全：方法内局部变量、无状态工具调用、并发容器。要写可变共享状态就得加锁或用并发容器——但更好的答案是重构掉状态。

实例数量可以改变吗？可以，实现单线程模型的接口已废弃，现代做法是不动实例数、动线程池（3.2 的 maxThreads 才是并发闸门）。初始化时机也可控：4.3 见过的 load-on-startup 决定是"启动就初始化"还是"首请求时初始化"，前者把初始化耗时挪到启动窗口，后者让第一个用户买单——生产环境对首屏有要求的 Servlet 都该配启动加载。

💡 关键直觉：把过滤器链与 Servlet 服务阶段连起来看，一个请求的业务耗时由三段组成：链上前置、业务本身、链上后置。第 7 章做慢请求排查时，先用本节的日志切分三段，再决定往哪段下钻——盲猜是排障大敌。

本节要点回顾

• 嵌套不是排队：链是嵌套调用，前置代码下行执行，后置代码回程执行，日志顺序可以证明。
• 声明顺序即嵌套顺序：web.xml 先声明的在外环；注解配置没有跨类顺序，需要严格顺序时用描述符。
• 忘调 chain 断链：症状是无报错的白页，检查每个过滤器的交接动作。
• 单实例多线程：成员变量即共享状态，三类安全写法之外请重构。
• 初始化时机可选：load-on-startup 把首请求的初始化成本挪到启动窗口。

机制清楚了，下一节看一批"自动生成"的 Servlet——JSP 文件如何被 Jasper 编译出来，首访慢的账单如何算清。