实验：Servlet、Filter和Listener实现

实验5：Servlet、Filter和Listener实现用户登录验证与在线用户监控

我将为您完成这个实验，创建一个完整的Web应用程序，包含Servlet进行用户验证、Filter进行访问控制、Listener监控在线用户。

项目结构

/WebContent
  /WEB-INF
    /classes
      /com/example
        VerifyAction.java
        UserFilter.java
        SessionListener.java
        Users.java
    web.xml
  /loginfolder
    showinfo.html
    showonlinename.jsp
  index.jsp

1. index.jsp (登录页面)

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>用户登录</title>
</head>
<body>
<%
application.setAttribute("userdb", "admin_123#root_password#tom_123456");
out.print("合法的用户名和密码如下："+"<br>");
String[] userinfo=((String)application.getAttribute("userdb")).split("#");
for(int i=0;i<userinfo.length;i++) {
    out.print(userinfo[i]+"<br>");
}
%>
<h2>用户登录</h2>
<form action="verify" method="post">
    用户名: <input type="text" name="user"><br>
    密码: <input type="password" name="pass"><br>
    <input type="submit" value="登录">
</form>
<a href="loginfolder/showinfo.html">不登录直接进入</a>
</body>
</html>

2. VerifyAction.java (Servlet)

package com.example;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

@WebServlet("/verify")
public class VerifyAction extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException {
        request.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");
        
        String user = request.getParameter("user");
        String pass = request.getParameter("pass");
        
        if(user != null && pass != null) {
            String userdb = (String) request.getServletContext().getAttribute("userdb");
            String[] userinfo = userdb.split("#");
            
            for(String info : userinfo) {
                if(info.equals(user + "_" + pass)) {
                    HttpSession session = request.getSession();
                    session.setAttribute("username", user);
                    response.sendRedirect("loginfolder/showinfo.html");
                    return;
                }
            }
        }
        
        response.getWriter().println("<br>错误的用户名或密码!!!!<br>");
        response.getWriter().println("<a href='../index.jsp'>返回登录页面</a>");
    }
}

3. UserFilter.java (过滤器)

package com.example;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
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("/loginfolder/*")
public class UserFilter implements Filter {

    public void init(FilterConfig fConfig) throws ServletException {}

    public void destroy() {}

    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) 
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;
        HttpSession session = req.getSession(false);
        
        if(session != null && session.getAttribute("username") != null) {
            chain.doFilter(request, response);
        } else {
            res.sendRedirect("../index.jsp");
        }
    }
}

4. SessionListener.java (监听器)

package com.example;

import javax.servlet.annotation.WebListener;
import javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener;
import javax.servlet.http.HttpSessionBindingEvent;
import javax.servlet.http.HttpSessionEvent;
import javax.servlet.http.HttpSessionListener;

@WebListener
public class SessionListener implements HttpSessionAttributeListener, HttpSessionListener {

    @Override
    public void attributeAdded(HttpSessionBindingEvent event) {
        if("username".equals(event.getName())) {
            Users.addUser(event.getValue().toString());
        }
    }

    @Override
    public void attributeRemoved(HttpSessionBindingEvent event) {
        if("username".equals(event.getName())) {
            Users.removeUser(event.getValue().toString());
        }
    }

    @Override
    public void attributeReplaced(HttpSessionBindingEvent event) {
        if("username".equals(event.getName())) {
            String oldUser = (String) event.getValue();
            String newUser = (String) event.getSession().getAttribute("username");
            Users.removeUser(oldUser);
            Users.addUser(newUser);
        }
    }

    @Override
    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent se) {
        String username = (String) se.getSession().getAttribute("username");
        if(username != null) {
            Users.removeUser(username);
        }
    }

    @Override
    public void sessionCreated(HttpSessionEvent se) {
        // Session创建时设置超时时间为10秒
        se.getSession().setMaxInactiveInterval(10);
    }
}

5. Users.java (在线用户管理)

package com.example;

import java.util.Vector;

public class Users {
    private static Vector<String> userList = new Vector<String>();
    
    public static void addUser(String username) {
        if(!userList.contains(username)) {
            userList.add(username);
        }
    }
    
    public static void removeUser(String username) {
        userList.remove(username);
    }
    
    public static Vector<String> getList() {
        return userList;
    }
}

6. showinfo.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="Pragma" content="no-cache">
<meta http-equiv="Expires" content="0">
<meta http-equiv="Cache-Control" content="no-cache">
<title>信息页面</title>
</head>
<body>
<h1>登录成功!</h1>
<a href="showonlinename.jsp">查看当前在线用户</a>
</body>
</html>

7. showonlinename.jsp

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@ page import="com.example.Users" %>
<%@ page import="java.util.Vector" %>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="Pragma" content="no-cache">
<meta http-equiv="Expires" content="0">
<meta http-equiv="Cache-Control" content="no-cache">
<title>在线用户</title>
</head>
<body>
<%
request.setCharacterEncoding("utf8");
session.setMaxInactiveInterval(10);
out.print("当前在线人员：<br>");
Vector<String> vector = Users.getList();
if(vector != null && vector.size() > 0) {
    for(int i=0; i<vector.size(); i++) {
        out.println(vector.elementAt(i) + "<br>");
    }
} else {
    out.println("暂无在线用户<br>");
}
%>
<a href="../index.jsp">返回登录页面</a>
</body>
</html>

8. web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee 
         http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">
         
    <display-name>Experiment5</display-name>
    
    <filter>
        <filter-name>UserFilter</filter-name>
        <filter-class>com.example.UserFilter</filter-class>
    </filter>
    
    <filter-mapping>
        <filter-name>UserFilter</filter-name>
        <url-pattern>/loginfolder/*</url-pattern>
    </filter-mapping>
    
    <welcome-file-list>
        <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    </welcome-file-list>
</web-app>

打包说明

在Eclipse中右键项目 -> Export -> WAR file
确保包含Java源文件（勾选相应的选项）
将生成的WAR文件提交

测试说明

访问index.jsp页面，显示登录表单和合法用户列表
输入正确的用户名和密码（如admin/123）将跳转到showinfo.html
输入错误的用户名或密码将显示错误信息
不登录直接访问/loginfolder/下的任何资源将被重定向回登录页面
登录后可以查看在线用户列表
10秒不操作后session将过期，用户将从在线列表中移除

这个实现满足了实验的所有要求，包括Servlet验证、Filter过滤、Listener监听session事件，并使用Vector管理在线用户列表。所有文件都使用UTF-8编码，并包含禁用缓存的设置。

1.Servlet是干嘛的

UserFilter.java 是一个 过滤器（Filter），它的核心作用是 拦截特定请求，检查用户是否已登录。如果没有登录，则强制跳转回登录页面（index.jsp），确保受保护的资源（如 loginfolder/ 下的文件）只能被已登录用户访问。

过滤器的作用（类比现实场景）

想象一个电影院检票员：

你要进影厅（访问 loginfolder/showinfo.html）
检票员（Filter）拦住你：
- 如果你有票（session 中有 username）→ 放行（chain.doFilter()）。
- 如果没票（未登录）→ 赶你去买票（重定向到 index.jsp）。

在实验中的具体功能

拦截路径：
- 配置为过滤 /loginfolder/*（通过 @WebFilter 注解）。
- 所有访问 loginfolder 目录下资源的请求（如 showinfo.html、showonlinename.jsp）都会先经过过滤器。
检查登录状态：
- 从 session 中检查是否存在 username 属性（即用户是否通过 VerifyAction Servlet 成功登录）。
- 如果存在 → 放行，允许访问目标资源。
- 如果不存在 → 重定向到登录页面。
防止绕过登录：
- 直接访问 http://.../loginfolder/showinfo.html 会被拦截，确保安全。

关键代码解析

@WebFilter("/loginfolder/*")  // 只过滤/loginfolder/下的请求
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {
    // 1. 强制转换为 HttpServletRequest（才能获取 session）
    HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
    HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;

    // 2. 获取 session（注意：false 表示不自动创建新 session）
    HttpSession session = req.getSession(false);

    // 3. 检查是否登录
    if (session != null && session.getAttribute("username") != null) {
        // 已登录 → 放行，继续执行后续操作（如访问 showinfo.html）
        chain.doFilter(request, response);
    } else {
        // 未登录 → 重定向到首页
        res.sendRedirect("../index.jsp");
    }
}

为什么需要过滤器？

集中控制权限：
- 无需在每个 JSP 或 Servlet 中重复编写登录检查代码。
保护敏感资源：
- 防止用户直接输入 URL 访问受限页面（如后台管理页）。
灵活配置：
- 可通过 web.xml 或注解（@WebFilter）指定过滤的路径。

实验中的协作流程

用户登录 → VerifyAction Servlet 验证成功，将用户名存入 session。
用户访问 /loginfolder/showinfo.html → 被 UserFilter 拦截：
- 如果 session 中有 username → 显示 showinfo.html。
- 如果无 username → 跳回 index.jsp。
用户点击“不登录直接进入” → 被过滤器拦截，无法访问。

对比 Servlet 和 Filter

Servlet	Filter
处理具体请求（如 `/verify`）	拦截匹配的请求（如 `/loginfolder/*`）
生成响应（HTML/重定向）	决定是否放行（`chain.doFilter()`）或拦截
通常用于业务逻辑	通常用于权限控制、日志记录、编码设置等

常见问题

为什么用 req.getSession(false)？
- 参数 false 表示“如果不存在 session，则返回 null”，避免自动创建无用的 session。
如何排除某些路径不过滤？
- 调整 @WebFilter 的路径规则（如 /loginfolder/secure/*）。
过滤器能修改请求/响应吗？
- 可以！例如对请求统一设置 UTF-8 编码，或对响应添加头部信息。

总结

UserFilter 是实验中的安全守卫，确保只有登录用户能访问受限资源。
它通过检查 session 实现简单的权限控制，是 Web 开发中常用的技术。

2.UserFilter.java (过滤器)干嘛的

过滤器的作用（类比现实场景）

想象一个电影院检票员：

你要进影厅（访问 loginfolder/showinfo.html）
检票员（Filter）拦住你：
- 如果你有票（session 中有 username）→ 放行（chain.doFilter()）。
- 如果没票（未登录）→ 赶你去买票（重定向到 index.jsp）。

在实验中的具体功能

拦截路径：
- 配置为过滤 /loginfolder/*（通过 @WebFilter 注解）。
- 所有访问 loginfolder 目录下资源的请求（如 showinfo.html、showonlinename.jsp）都会先经过过滤器。
检查登录状态：
- 从 session 中检查是否存在 username 属性（即用户是否通过 VerifyAction Servlet 成功登录）。
- 如果存在 → 放行，允许访问目标资源。
- 如果不存在 → 重定向到登录页面。
防止绕过登录：
- 直接访问 http://.../loginfolder/showinfo.html 会被拦截，确保安全。

关键代码解析

@WebFilter("/loginfolder/*")  // 只过滤/loginfolder/下的请求
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {
    // 1. 强制转换为 HttpServletRequest（才能获取 session）
    HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
    HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;

    // 2. 获取 session（注意：false 表示不自动创建新 session）
    HttpSession session = req.getSession(false);

    // 3. 检查是否登录
    if (session != null && session.getAttribute("username") != null) {
        // 已登录 → 放行，继续执行后续操作（如访问 showinfo.html）
        chain.doFilter(request, response);
    } else {
        // 未登录 → 重定向到首页
        res.sendRedirect("../index.jsp");
    }
}

为什么需要过滤器？

集中控制权限：
- 无需在每个 JSP 或 Servlet 中重复编写登录检查代码。
保护敏感资源：
- 防止用户直接输入 URL 访问受限页面（如后台管理页）。
灵活配置：
- 可通过 web.xml 或注解（@WebFilter）指定过滤的路径。

实验中的协作流程

用户登录 → VerifyAction Servlet 验证成功，将用户名存入 session。
用户访问 /loginfolder/showinfo.html → 被 UserFilter 拦截：
- 如果 session 中有 username → 显示 showinfo.html。
- 如果无 username → 跳回 index.jsp。
用户点击“不登录直接进入” → 被过滤器拦截，无法访问。

对比 Servlet 和 Filter

Servlet	Filter
处理具体请求（如 `/verify`）	拦截匹配的请求（如 `/loginfolder/*`）
生成响应（HTML/重定向）	决定是否放行（`chain.doFilter()`）或拦截
通常用于业务逻辑	通常用于权限控制、日志记录、编码设置等

常见问题

为什么用 req.getSession(false)？
- 参数 false 表示“如果不存在 session，则返回 null”，避免自动创建无用的 session。
如何排除某些路径不过滤？
- 调整 @WebFilter 的路径规则（如 /loginfolder/secure/*）。
过滤器能修改请求/响应吗？
- 可以！例如对请求统一设置 UTF-8 编码，或对响应添加头部信息。

总结

UserFilter 是实验中的安全守卫，确保只有登录用户能访问受限资源。
它通过检查 session 实现简单的权限控制，是 Web 开发中常用的技术。

3.SessionListener.java (监听器)是干嘛的

SessionListener.java 是一个 监听器（Listener），它的作用是 实时监控用户会话（Session）的状态变化，并根据这些变化动态维护一个 在线用户列表。在您的实验中，它主要做了两件事：

监听 Session 中用户名的变化（添加、替换、删除）。
更新在线用户列表（Users 类中的静态 Vector）。

监听器的核心功能（类比现实场景）

想象一个 会议室签到系统：

有人签到（session.setAttribute("username", "tom")） → 监听器将名字加入名单。
有人修改签到名（替换 username） → 监听器更新名单。
有人离开或超时（session 过期） → 监听器从名单中移除名字。

在实验中的具体作用

用户登录成功时：
- VerifyAction Servlet 将用户名存入 Session（session.setAttribute("username", "admin")）。
- 监听器检测到 username 属性被添加 → 调用 Users.addUser("admin")，将用户加入在线列表。
用户退出或 Session 过期时：
- Session 超时（默认 10 秒）或被手动销毁 → 监听器自动调用 Users.removeUser()，从在线列表中移除用户。
显示在线用户时：
- showonlinename.jsp 从 Users.getList() 获取当前在线用户列表并显示。

关键代码解析

@WebListener
public class SessionListener implements HttpSessionAttributeListener, HttpSessionListener {

    // 监听 Session 属性添加（用户登录）
    @Override
    public void attributeAdded(HttpSessionBindingEvent event) {
        if ("username".equals(event.getName())) {
            Users.addUser(event.getValue().toString()); // 将用户加入在线列表
        }
    }

    // 监听 Session 属性移除（用户退出）
    @Override
    public void attributeRemoved(HttpSessionBindingEvent event) {
        if ("username".equals(event.getName())) {
            Users.removeUser(event.getValue().toString()); // 从在线列表移除
        }
    }

    // 监听 Session 超时或销毁
    @Override
    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent se) {
        String username = (String) se.getSession().getAttribute("username");
        if (username != null) {
            Users.removeUser(username); // 确保用户被移除
        }
    }

    // 创建 Session 时设置超时时间（10秒）
    @Override
    public void sessionCreated(HttpSessionEvent se) {
        se.getSession().setMaxInactiveInterval(10);
    }
}

为什么需要监听器？

自动化管理在线状态：
- 无需手动在 Servlet 或 JSP 中调用 addUser/removeUser，监听器自动处理。
保证数据一致性：
- 即使用户直接关闭浏览器（未点击退出），Session 超时后监听器仍会清理在线列表。
低耦合设计：
- 监听器与业务逻辑分离，便于扩展（如未来添加日志记录功能）。

监听器与 Servlet/Filter 的协作流程

用户登录 → VerifyAction 设置 session.setAttribute("username", ...) → 触发监听器的 attributeAdded。
用户访问在线列表 → showonlinename.jsp 从 Users.getList() 读取数据。
用户超时未操作 → Session 过期 → 触发监听器的 sessionDestroyed → 清理在线列表。

监听器的常见用途

在线用户统计（如实验中的功能）。
资源清理：Session 过期时释放数据库连接等资源。
行为审计：记录用户的登录/退出时间。

实验中的注意事项

Session 超时时间：
- 代码中设置为 10 秒（setMaxInactiveInterval(10)），但实际可能因服务器配置略有延迟。
线程安全：
- Users 类使用 Vector（线程安全的集合），避免多用户同时操作列表导致数据错乱。
测试方法：
- 用不同浏览器登录两个账号，观察 showonlinename.jsp 是否实时更新。

总结

SessionListener 是实验中的 “隐形管理员”，默默跟踪用户登录状态，维护在线列表。
它通过监听 Session 的生命周期事件（创建、销毁、属性变化），确保 Users 列表始终准确。
这种设计符合 观察者模式，是 Java Web 开发中解耦逻辑的经典实践。

posted @ 2025-05-15 10:42 快乐星猫i 阅读(19) 评论(0) 收藏举报

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实验：Servlet、Filter和Listener实现

实验5：Servlet、Filter和Listener实现用户登录验证与在线用户监控

项目结构

1. index.jsp (登录页面)

2. VerifyAction.java (Servlet)

3. UserFilter.java (过滤器)

4. SessionListener.java (监听器)

5. Users.java (在线用户管理)

6. showinfo.html

7. showonlinename.jsp

8. web.xml

打包说明

测试说明

1.Servlet是干嘛的

过滤器的作用（类比现实场景）

在实验中的具体功能

关键代码解析

为什么需要过滤器？

实验中的协作流程

对比 Servlet 和 Filter

常见问题

总结

2.UserFilter.java (过滤器)干嘛的

过滤器的作用（类比现实场景）

在实验中的具体功能

关键代码解析

为什么需要过滤器？

实验中的协作流程

对比 Servlet 和 Filter

常见问题

总结

3.SessionListener.java (监听器)是干嘛的

监听器的核心功能（类比现实场景）

在实验中的具体作用

关键代码解析

为什么需要监听器？

监听器与 Servlet/Filter 的协作流程

监听器的常见用途

实验中的注意事项

总结

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