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什么是责任链模式?为什么要责任链模式?

2020年02月21日 移动开发 ⁄ 共 4214字 ⁄ 字号 评论关闭

  最近在看项目代码的时候发现「责任链模式」,于是想花点时间来写写什么是责任链模式。

  不知道大家是怎么学习设计模式的,一般我都是用到的时候,或者接触到的时候才会去学。否则感觉学完就很容易就忘掉了,不能理解为什么要使用设计模式(因为没有真实的场景给我去使用)。

  在之前我已经更新说几篇设计模式的文章了,我觉得写得「还行」,有兴趣的同学可以到我的GitHub上,关键字搜索「设计模式」,就能找到对应的文章。

  一、什么是责任链模式?

  在说责任链模式之前,我们先来聊聊「过滤器」。

  过滤器相信大家都肯定学过了,在最开始学Servlet的时候我们会学到Filter。等学到Struts2的时候,我们会学到Interceptor。等学到SpringMVC的时候,我们会学到HandlerInterceptor。

  但无论学哪个框架,我们发现是最终其实它还是做Filter这么一件事。说白了就是:

  把所有的过滤器都放在FilterChain里边,依次执行每个过滤器。

  为什么看责任链模式要聊「过滤器」呢?后面会讲到,不要着急。

  举个例子:把我们的正常请求想象成一堆的杂物,里边有米豆,有鸡蛋,有敖丙公仔玩具等等一些杂物。

  现在我们想要最后得到的是米豆,鸡蛋和敖丙玩具都被过滤掉。于是我们就可以搞两个滤网,把敖丙玩具和鸡蛋给过滤掉。

  以最快的方式,我们可以写if来把这个需求给搞掂,下面上代码。

  一个请求,我们使用Request对象来表示:

  public class Request { // 请求的数据 private String data; public String getData() { return data; } public void setData(String data) { this.data = data; }}

  针对请求,我们肯定是有一个接口处理请求的啦,我们使用Handler来表示:

  public class Handler { public void handlerRequest(Request request) { // 得到请求的数据 String data = request.getData(); if (data.contains("鸡蛋")) { filterEgg(data); } if (data.contains("敖丙工具")) { filterAoBing(data); } // 我到这里就能拿到米豆了。 } private void filterAoBing(String data) { //doSomething } private void filterEgg(String data) { //doSomething }}

  上面的代码大家不知道熟不熟悉,反正我就很熟悉,很多时候我就是这样写代码的(在现实里边很多代码就是这样的)。

  在某年某月产品过来告诉我,需要新增一种类型想要过滤的「白菜」。

  在某年某月产品过来告诉我,需要新增一种类型想要过滤的「鸡腿」。

  在某年某月产品过来告诉我,需要新增一种类型想要过滤的「鸡头」。

  于是我们的Handler处理就可能「膨胀」起来了,可能是这样?

  public class Handler { public void handlerRequest(Request request) { // 得到请求的数据 String data = request.getData(); if (data.contains("鸡蛋")) { filterEgg(data); } if (data.contains("敖丙工具")) { filterAoBing(data); } if (data.contains("白菜")) { filterBaiCai(data); } if (data.contains("鸡头")) { filterJiTou(data); } if (data.contains("鸡腿")) { filterJiTui(data); } // 我到这里就能拿到米豆了。 } private void filterJiTou(String data) { //doSomething } private void filterJiTui(String data) { //doSomething } private void filterAoBing(String data) { //doSomething } private void filterEgg(String data) { //doSomething }}

  明显的是,如果处理的流程改动比较大的话(需要增删改其中的某个流程),那我每次都需要更改handlerRequest的代码,增加/修改/删除一个if和一个处理方法。

  更加面向对象的方式是这样的:将每个处理的方式抽象成一个类,每个类各司其职。

  无论是过滤敖丙还是过滤鸡蛋还是过滤米豆,做的事都是过滤。我们就可以将其抽象成接口。于是我们就有一个接口,多个实现类。

  public interface Filter { // 过滤 void doFilter(String data);}class FilterEgg implements Filter { @Override public void doFilter(String data) { //doSomething }}class FilterAoBing implements Filter { @Override public void doFilter(String data) { //doSomething }}class FilterBaiCai implements Filter { @Override public void doFilter(String data) { //doSomething }}class FilterJiTou implements Filter { @Override public void doFilter(String data) { //doSomething }}

  每个各司其职的Filter都有可能被执行,我们可以将其串成一条链,抽象一层对外只暴露一个方法来替代if。于是我们可以写出一个FilterChain类。

  public class FilterChain { List filters = new ArrayList<>(); public FilterChain() { filters.add(new FilterEgg()); filters.add(new FilterAoBing()); filters.add(new FilterBaiCai()); filters.add(new FilterJiTou()); } public void processData(String data) { for (Filter filter : filters) { filter.doFilter(data); } }}

  改造过后,我们的Handler就长这个样子了:

  public class Handler { public void handlerRequest(Request request) { // 得到请求的数据 String data = request.getData(); FilterChain filterChain = new FilterChain(); // 处理数据 filterChain.processData(data); }}

  如果我告诉你,这种的处理方式就是责任链模式,你会怎么想?

  二、为什么责任链模式?

  说到底还是抽象了一层(将每个处理抽象为一个类而已)。那为什么要这样干?如果我要增加一个处理流程,我是得新增一个处理类,然后在链上增加相对应的类。操作也的确如此。

  这不麻烦吗?要便捷的话,我还不如直接增加一个if,一个处理方法来得方便呢。

  用责任链模式的好处就是分工明确,解耦,容易维护。

  将多个条件判定分散到各个的处理类上,相对于if else耦合性相对较低。

  增加一个具体的Handler处理类,不会影响到BaseHandler的代码。

  责任链模式的缺点:

  项目里边会有多个具体Handler类(因为每种处理都抽象为一个类,所以会有多个类)。

  不好调试,初看代码时不好阅读。(对外只是一个doChain方法,而里边由多个处理类来组成,还得看相应的调用顺序)。

  三、再来聊聊责任链模式

  我们从上面也可以看到责任链模式主要有以下特点:

  一个Handler接口,多个Handler处理类。

  多个Handler处理类串起来形成一条链。

  有这两个特点我就称这些代码运用了责任链模式。在翻阅资料或者看书的时候,你可能会看到:“纯责任链和不纯责任链”

  纯:请求执行到某个具体的Handler,该Handler要么自行处理然后结束请求,要么不处理继续往下给别的Handler执行。

  不纯:请求执行到某个具体的Handler,该Handler自行处理了,还继续往下给别的Handler执行。

  还有就是将各个具体的Handler串成一条链,这里边的实现会有各式各样的:

  在我例子里是直接new出一个ArrayList,然后在构造方法里边代码手动add到ArrayList的。

  有可能会在代码里边每个具体Handler都会记录自己下一个Handler是谁。

  有可能将Handler的初始化放在XML上。

  ….//反正各种操作最终还是会将各个Handler串起来。

  其实不必要在意纯和不纯的责任链模式,我们学设计模式是为了学它的思想。

  四、看看JavaWeb的Filter

  在文章最开头我就说了我们以前学过的Filter,其实Filter就是用了责任链模式。我们来简单看看代码:

  我们在使用Filter过滤器的时候,要么在XML上配置,要么在代码上写上注解@WebFilter(filterName = "",urlPatterns = "")

  这些配置都会在Web容器启动的时候被读取,读完这些配置,会将你写的Filter过滤器加到FilterChain里边:

  我们可以看到Filter接口下有很多都实现了doFilter:

  JavaWeb的Filter实际用到的也是责任链模式。

  最后

  设计模式本身不是一件很复杂的东西,像门面模式,模板方法模式都非常容易理解。重要的是学完能不能用到实际的工作中,这是非常难能可贵的。我们写代码按照自身的思维写if else是非常简单的,而设计模式往往需要绕一个圈才能把功能实现。

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