设计模式学习笔记（十四）责任链模式实现以及在Filter中的应用

责任链模式（Chain Of Responsibility Design Pattern），也叫做职责链，是将请求的发送和接收解耦，让多个接收对象都有机会处理这个请求。当有请求发生时，可将请求沿着这条链传递，直到有对象处理它为止。

一、责任链模式介绍

其实在日常生活中，有不少使用责任链的场景。比如公司采购审批流程，需要各个部门领导的批准同意。在责任链模式中，客户端只需要将请求发送到责任链上，无须关心请求的处理细节和传递，请求会自动进行传递。

1.1 责任链模式的结构

责任链模式的结构大致如下所示：

• abstract Handler：抽象处理者，定义一个处理请求的接口，内部包含抽象处理方法和后继具体处理者
• Handler1、Handler2：具体处理者，具体实现抽象处理者的方法，并对请求做一些逻辑处理
• Client：客户端，使用职责链模式

1.2 责任链模式的实现

根据上面的类图，可以实现如下代码：

/**
 * @description: 抽象处理类
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/4
 */
public abstract class Handler {

    private Handler successor;

    public Handler getSuccessor() {
        return successor;
    }

    public void setSuccessor(Handler successor) {
        this.successor = successor;
    }

    /**
     * 处理请求的抽象方法
     * @param request 请求
     */
    public abstract void handleRequest(String request);
}
/**
 * @description: 具体处理者1
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/4
 */
public class Handler1 extends Handler{

    private String handler;

    public Handler1(String handler) {
        this.handler = handler;
    }

    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if ("handler1".equals(request)) {
            System.out.println("具体处理者handler1进行请求处理");
        } else {
            if (getSuccessor() != null) {
                //如果指向下一个具体处理者
                getSuccessor().handleRequest(request);
            } else {
                System.out.println("没有处理者进行处理");
            }
        }
    }
}
/**
 * @description: 具体处理者2
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/4
 */
public class Handler2 extends Handler{

    private String handler;

    public Handler2(String handler) {
        this.handler = handler;
    }

    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if ("handler2".equals(request)) {
            System.out.println("具体处理者handler2进行请求处理");
        } else {
            if (getSuccessor() != null) {
                getSuccessor().handleRequest(request);
            } else {
                System.out.println("请求没有被任何处理者处理");
            }
        }
    }
}
/**
 * @description: 客户端类
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/4
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Handler handler1 = new Handler1("handler1");
        Handler handler2 = new Handler2("handler2");
        handler1.setSuccessor(handler2);
        handler1.handleRequest("handler1");
        handler1.handleRequest("handler2");

    }
}

测试结果：

具体处理者handler1进行请求处理
具体处理者handler2进行请求处理

二、责任链模式的应用场景

职责链模式最常见的应用就是用来开发各种框架的过滤器和拦截器，比如Spring Interceptor和Servlet Filter

2.1 在Servlet Filter中的应用

Filter 可以实现对HTTP 请求的过滤功能，比如鉴权、限流、记录日志、验证参数等等。比如一些Servlet 容器（TomCat、Jetty等）就支持Filter的过滤功能。以TomCat 为例：

所以当Servlet 请求到来时，首先会经过Filter 处理，最后再到达Servlet实例。我这里选取的TomCat版本是SpringBoot自带的9.0，先来看看FilterChain 的接口：

public interface FilterChain {
    //Filter具体实现
    void doFilter(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws IOException, ServletException;
}

ApplicationFilterChain是责任链模式的具体实现类：

public final class ApplicationFilterChain implements FilterChain {
    private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0]; //Filter配置数组
    private int pos = 0; //执行Filter的序号
    private int n = 0;	 //目前Filter的个数
    private Servlet servlet = null;

    public ApplicationFilterChain() {
    }

	@Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException {
        //Filter 具体实现
        //...
    }

    public static ServletRequest getLastServicedRequest() {
        return (ServletRequest)lastServicedRequest.get();
    }

    public static ServletResponse getLastServicedResponse() {
        return (ServletResponse)lastServicedResponse.get();
    }

    void addFilter(ApplicationFilterConfig filterConfig) {
        ApplicationFilterConfig[] newFilters = this.filters;
        int var3 = newFilters.length;

        for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {
            ApplicationFilterConfig filter = newFilters[var4];
            if (filter == filterConfig) {
                return;
            }
        }
		//增加Filter
        if (this.n == this.filters.length) {
            newFilters = new ApplicationFilterConfig[this.n + 10];
            System.arraycopy(this.filters, 0, newFilters, 0, this.n);
            this.filters = newFilters;
        }

        this.filters[this.n++] = filterConfig;
    }
}

2.2 在Spring Interceptor中的应用

和Servlet Filter类似，在Spring 中也有对应的过滤器 Interceptor。它是由Spring MVC 框架来实现，借一张来自《设计模式之美》的图片来说明：

客户端发送请求，首先会经过Servlet Filter，然后再经过Spring Interceptor，最后再到达具体的业务中。

和Filter一样，Interceptor 中也是基于责任链模式来实现的，与之相对的HandlerInterceptor是抽象处理接口：

public interface HandlerInterceptor {
    default boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        return true;
    }

    default void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable ModelAndView modelAndView) throws Exception {
    }

    default void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable Exception ex) throws Exception {
    }
}

会有各种具体处理类的实现：

此外在其他框架中也存在着职责链模式的使用，比如Dubbo Filter、Netty ChannelPipeline等等

三、责任链模式实战

模拟在618大促期间的业务系统上线审批流程场景：

像是这些⼀线电商类的互联⽹公司，阿⾥、京东、拼多多等，在618期间都会做⼀些运营活动场景以及 提供的扩容备战，就像过年期间百度的红包⼀样。但是所有开发的这些系统都需要陆续的上线，因为临 近618有时候也有⼀些紧急的调整的需要上线，但为了保障线上系统的稳定性是尽可能的减少上线的， 也会相应的增强审批⼒度。就像⼀级响应、⼆级响应⼀样。

⽽这审批的过程在随着特定时间点会增加不同级别的负责⼈加⼊，每个⼈就像责任链模式中的每⼀个核 ⼼点。对于研发并不需要关⼼具体的审批流程处理细节，只需要知道这个上线更严格，级别也更 ⾼，但对于研发⼈员来说同样是点击相同的提审按钮，等待审核。

使用责任链模式可以将各个服务模块按照一、二、三级进行分离，每个级别可以像Filter一样用Successor下一个级别的方法进行调用。具体结构图如下（来自《重学Java设计模式》）

具体代码如下：

参考资料

《设计模式之美》

http://c.biancheng.net/view/4024.html

《重学Java设计模式》