資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：拓展閱讀調用鏈系列解讀中的貪吃蛇調用鏈系列輕調用鏈實現在中，協議的請求響應模型是由規范容器如實現的。在這篇文章中，我會向大家具體介紹如何從零開始捕獲和。配置以后，我們就可以從的方法中獲取到和后文簡稱和了。三獲取和獲取的方式大體相同。
拓展閱讀：調用鏈系列（1）：解讀UAVStack中的貪吃蛇
調用鏈系列（2）：輕調用鏈實現
在Java中，HTTP協議的請求/響應模型是由Servlet規范+Servlet容器（如Tomcat）實現的。換句話說，在類Tomcat容器中，一次完整的HTTP請求都是通過實現Servlet規范完成的；Spring、Jesery 等技術棧也是在Servlet規范基礎上封裝的。因此我們可以借助底層的Servlet規范來獲取Java技術棧中HTTP的body和header，即通過攔截用戶自定義實現的HttpServlet類中的HttpServletRequest和HttpServletResponse，獲取HTTP的body和header。
通過閱讀前幾篇文章大家知道，調用鏈模型和架構都是依托UAVStack的中間件增強框架技術實現的。在這篇文章中，我會向大家具體介紹如何從零開始捕獲body和header。
一、攔截http請求想要在盡可能少改動代碼的前提下從請求中提取body和header，必須對進入容器的請求進行統一攔截，否則就需要在所有HttpServlet實現類中嵌入代碼。這里要再次感謝Servlet規范制定者為我們提供的filter機制。
根據Servlet規范，filter是一個可重用的代碼段，可以轉換HTTP requests、responses和header信息的內容。過濾器一般不會為一個request創建一個響應，而是會修改或適配一個request和response。filter主要提供四種攔截方式：
REQUEST：直接訪問目標資源時執行過濾器。包括：在地址欄中直接訪問、表單提交、超鏈接、重定向，只要在地址欄中可以看到目標資源的路徑，就是REQUEST；
FORWARD：轉發訪問執行過濾器。包括RequestDispatcher#forward()方法、< jsp:forward>標簽都是轉發訪問；
INCLUDE：包含訪問執行過濾器。包括RequestDispatcher#include()方法、< jsp:include>標簽都是包含訪問；
ERROR：當目標資源在web.xml中配置為< error-page>中時，并且真的出現了異常，轉發到目標資源時，會執行過濾器。
這里我們只需使用REQUEST模式。配置filter以后，我們就可以從filter的doFilter方法中獲取到HttpServletRequest和HttpServletResponse（后文簡稱request和response）了。
二、獲取header上文中我們已經通過filter機制獲取了request和response。打開對應源碼實現我們可以發現如下API：
規范中已經為我們提供API直接獲取header，通過組合使用getHeaderNames()和getHeader(String name)方法我們可以輕松獲取到request和response中的header。
三、獲取bodyrequest和response獲取body的方式大體相同。此處我們先以request為例，后文會對不同之處進行適配。
從request的API中可以發現，body在Java中是以ServletInputStream形式存儲的，并且ServletInputStream是繼承的InputStream。若直接讀取，用戶獲取到的body將為空（因為InputStream只能被讀取一次，除非把指針回執）。這里我們就需要借助Servlet的wrapper機制了。
四、Servlet中的wrapper這里簡單介紹一下requestWrapper和responseWrapper。wrapper是一種裝飾模式，在Servlet規范中通過繼承HttpServletResponseWrapper和HttpServletRequestWrapper實現，相當于為request和response進行了一次套殼，類似于Java中的代理，這樣所有操作request和response的動作都會經過我們的自定義wrapper，使重復獲取request和response中的body成為可能。
五、編寫自己的wrapper我們以request為例，解釋如何編寫自定義wrapper。打開servlet-api源碼可見HttpServletRequestWrapper繼承了ServletRequestWrapper并且實現了HttpServletRequest接口。
ServletRequestWrapper已經幫我們實現了大部分的方法。
我們只需要將關心的幾個方法覆寫即可，如：getInputStream和getReader等。
當用戶嘗試調用getReader或getInputStream時，我們將之替換為自己的流，并且額外提供一個getContent()方法，將提前從StringBuilder或byte[]中讀取到的body內容進行提取。
編寫完自定義wrapper以后，我們就可以將其放入我們上文定義好的filter中，并將原request進行包裝替換，進而將用戶的request都變成我們的requestWrapper。
六、優化提取邏輯上文的方法相當于是將包含body的inputStream提前進行一次讀取，將其存儲在中間byte[]或StringBuilder當中，當用戶在調用getInputStream時，將byte[]或StringBuilder轉成inputStream返給用戶。如果用戶根本不關心本次http請求的body，即用戶根本沒有使用此次請求的body，那我們將其提前讀取出來相當于做了一次無用功（浪費了寶貴的CPU時間和內存資源）。如何保證只有在用戶使用時才讀取inputStream，并且當用戶或后續邏輯多次獲取body時都只讀一次是我們優化的目標。
答案還是繼續從源碼中尋找。既然我們的數據在inputStream中，那我們可以跟進源碼，看看inputStream是如何被讀取到的。在Servlet規范中，inputStream被封裝成了ServletInputStream，而ServletInputStream又提供了一個readLine方法。仔細觀察可以發現，他們都是調用了inputStream中的read方法，如下圖：
既然read方法是統一入口，是否只需要自定義實現一個ServletInputStream并覆寫其中的read()方法就能修改所有讀取方式了呢？答案是肯定的。只要在用戶調用read方法時，悄悄復制一份我們關心的內容，就能保證只有在用戶使用body時才讀取inputStream。
下一個問題就是如何保證在用戶多次調用read時只讀取一次inputStream。這里需要借助一個AtomicBoolean標志：當已經進行了一次完整讀取后，將其置為true；否則為false。最終效果如下：
七、舉一反三這里我們使用Servlet規范中的filter和wrapper機制來獲取進入我們容器（Tomcat）中所有Http請求的body和header。這個能力在實際生產中還能進一步拓展，如：傳輸某些敏感數據時，在Client端進行加密，然后在Server端統一解密，并格式化Client端上送的數據格式等。
讀完本文，大家應該能夠在不影響原代碼的前提下，通過簡單代碼獲取進入容器的所有Http請求的body和header。不過對于特殊技術棧，還需要進行適配。如果項目中使用了Jersey且使用application/x-www-form-urlencoded形式傳遞參數等信息，而服務端沒有使用@FormParam注解來獲取參數，那么獲取body以后用戶將無法獲取參數。但至少我們已經驗證了這條路是可行的，所以已經成功了一半。希望這份技術分享能夠在工作中幫到大家。
開源地址：https://github.com/uavorg/uav...
作者：李崇
來源：宜信技術學院
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