对spring boot可执行jar包增加过滤器（无代码侵入）

叁歲伎倆 2022-11-03 15:23 53阅读 0赞

# 场景 #

我们日常基于spring boot框架开发web项目的时候，大多数情况下将工程打包为一个可执行的jar包，使用java -jar project.jar的方式启动（或者不嫌麻烦了，通过java -cp/-classpath），本文也特指的是java -jar这种启动方式。

如果，想要在项目里增加一个web过滤器，直接在项目里实现javax.servlet.Filter类进行开发即可，这没什么好说的。

但是，我遇到了这样一个场景，需要对一个打包后的可执行jar包增加一个过滤器，进行权限处理，不允许直接在源码上开发，再重新打包。

实际场景是这样：我们使用了开源的nacos作为注册中心（当时还是1.4.0版本）。但是这一版本的nacos的权限其实很简单，也不太符合我们的场景，我们需要进行一些额外的扩展。但是leader不希望我直接修改源码进行打包，因为后续社区发布新版本后，我们如果要同步升级，还需要重新迁移代码，再次打包。

所以想采用一种无侵入的方式，当然，第一想法可能是采用插码的方案，启动的时候指定一个代理jar包的方式（-javaagent:agent.jar）。但是啊，如果大家遇到类似这种场景的话，我真的不建议采用这种方式，后面说明原因。

其实我最开始也是想用bytebuddy通过修改字节码的方式，开发一个代理jar来解决，当我准备动手的时候，想到了另一种方案：采用spring boot的SPI扩展。

# 解决方案 #

主要想法就是实现下面这个类，然后让spring boot自动配置加载相关类，关于这个类可以直接查看相关doc或者网上搜一下，说明或关于使用方式的文章应该很多。

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer

## 步骤 ##

1. 实现上面这个类，并注册一个过滤器示例如下，其中的DemoFilter是我要添加的业务Filter类：

@Configuration
    public class DemoFilterInitializer implements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> {
    
        private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(DemoFilterInitializer.class);
    
        public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
            LOGGER.info("...initialize");
        }
    
        @Bean
        public FilterRegistrationBean<DemoFilter> registerLoginAuthFilterBean() {
            FilterRegistrationBean<DemoFilter> bean = new FilterRegistrationBean<DemoFilter>();
            bean.setFilter(new DemoFilter());
            bean.setName("DemoFilter");
            bean.addUrlPatterns("/*");
            bean.setOrder(1);
            return bean;
        }
    }

2.类路径：classpath:/resources/META-INF增加一个spring.factories，内容如下：

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.xuxd.DemoFilterInitializer

3. 该工程打成一个jar包

关于上面的步骤，没什么太多说的，都是固定范式。况且也不是本文的重点，如果第一次接触相关知识，可以在网上搜索资料，详细了解。

那个这个过滤器jar包放在哪里。

## 过滤器jar包放置位置 ##

spring boot工程是直接将所有依赖都打进到它的lib目录，打成了一个可执行jar包。

如果你在网上搜索，“java -jar启动指定外部依赖包”，应该会有很多答案，其实就那几种，但是我都不建议使用，比如，一般会指定扩展路径的方式：

java -Djava.ext.dirs=$JAVA_HOME/jre/lib/ext:. -jar project.jar

你看上面有个点，就是指定当前目录下，所以只要把这个扩展过滤器的jar包放到当前目录下即可。但是这些方案都不可以，不论你把这个jar包指定到哪个位置，或者使用其它启动参数配置的方式。原因，很简单，应该都知道java的类加载机制：双亲委派模型吧，问题点在于这里。

首先要明确的一个事情，可能有的同学清楚，有的同学不了解。spring boot工程打出来的jar包，与我们常规jar的结构是有点不一样的，它的所有依赖都是放在了一个lib目录下，spring boot是通过自定义的一个类加载器加载所有依赖和相关类的，不了解的可以自己看下源码。

双亲委派加载，就是当前类加载器加载类的时候，先让它的父类加载器加载，加载器父子继承关系：启动类加载器-》扩展类加载器-》系统（应用）类加载器-》自定义类加载器。这块知识不少，有兴趣查相关资料。

现在的问题是，新添加的类如果是指定扩展类路径的方式，就是被扩展类加载器加载，正常来说，这没问题。问题就在于，我们写的这个过滤器，在实际业务中，它不是一个demo，它也有很多代码逻辑的，它也需要依赖很多第三方类库，不单单是jdk内置的类库就够用了。那问题就来了， 我启动的时候，加载这个过滤器的类的时候，要加载它相关的第三方类，相关的第三方类在哪，在spring boot的jar包里面的lib目录下，被自定义类加载器加载。所以它看不见，它找不到的时候往上找，往上面是启动类加载器，启动类加载器也找不到。

那要怎么办，可能会想到 ，把整个工程所有的依赖全都放在扩展类路径下，反正spring boot应用启动的时候，双亲委派先让上面地找，也会先在扩展类路径下找到，也不用在spring boot的lib目录下找了，而这个新增过滤器所依赖的类也都找到了，大家都找到了，不就没问题了。

这个方案看起来是极好的，我最初也是这样做的，把nacos打成的spring boot的jar包解压开，然后把里面的lib包全放进指定的扩展类路径下。结果是预期的，但是操作还是不太预期，因为操作看起来不太正常，可能我们知道没问题，但是你让不了解相关知识的同学操作的时候，就会很怀疑，这样操作是不是影响太大了啥的等等，解释也费劲。而且这些依赖我上传服务器的时候有80多M呢，不能这样玩。

后来我看都不太好处理，想着干脆就把这个包直接放到lib目录下得了，具体操作，就是使用jar命令先解压开这个spring boot的可执行jar包，放到lib目录下后，再归档，你要是在windows下也不用太费事，win rar打开直接粘贴进去，再将jar包上传服务器就行。

命令如下：

解压：

jar -xf nacos-server.jar

然后，把过滤器这个jar包和其它jar包一样也放到解压开的BOOT-INF/lib目录下。

归档，但不压缩打进去的jar包（spring boot的这个版本自定义类加载器，不支持压缩），可能会比原来稍大一点点：

jar -cfM0 nacos-server.jar ./

当然实际操作会比这个复杂点，我提供了2个脚本，一个是增加过滤器，一个是恢复的。这样实际在服务器环境中，直接执行一下脚本就行了（上面只是jar相关命令，脚本也只是根据我的环境提供的，就不展开了）。恢复脚本就是把在增加过滤器的时候将原始包备份，执行恢复脚本的时候，把备份的原始jar恢复过来，其它数据清理掉，并不是把这个jar再解压开然后取出来过滤器，再压缩这种。

## 为什么不建议采用代理 ##

基于代理的方式有一点点技术门槛，真的，虽然已经有很好的字节码修改框架，不用深入了解字节码，但是还要了解这些框架才行。

后来有时间的时候，我使用byte buddy也开发了这个增加过滤器的插件，然后在测试的时候，还是遇到类加载的问题。花时间查阅相关资料也没达到我的预期（就是直接执行java -javaagent:demo.jar -jar procjet.jar，一步到位），相关问题比较少，解决方案不太想使用，没办法只能花时间去看skywalking的源码了，因为它也是使用的bytebuddy。如果使用其它字节码修改框架的话，另说，因为不同的特性有不同的支持和写法，遇到问题的解决方式的代码可能不一样。