JAVA设计模式之责任链模式

责任链模式在设计模式里边属于比较难的设计模式，主要用于对一个对象进行一系列的操作，每个操作相互独立。这一系列的操作组成了一个操作链，每个操作都有其具体的职责，即是一个责任链。

UML图如下

先用一个简单的例子来体验一下责任链模式，假设有个程序需要接收一个消息，但是这个消息需要进行过滤，比如HTML，JS的转义，敏感字符的替换等。

定义一个消息类，只有消息这一个属性；定义一个过滤器，只有过滤这一个方法，然后给出三个实现，分别用于HTML,JS和敏感字符的过滤。

public class Msg {private String text;public String getText() {return text;}public void setText(String text) {this.text = text;}@Overridepublic String toString() {return text;}
}public interface Filter {/*** 过滤方法* @param msg* @return true：继续执行； false： 不继续执行*/boolean doFilter(Msg msg);
}public class HTMLFilter implements Filter {@Overridepublic boolean doFilter(Msg msg) {String text = msg.getText();text = text.replaceAll("<", "[");text = text.replaceAll(">", "]");msg.setText(text);return true;}}public class JSFilter implements Filter {@Overridepublic boolean doFilter(Msg msg) {String text = msg.getText();msg.setText(text.replaceAll("javascript", "cdth"));return true;}}public class SensitiveFilter implements Filter{private final String sensitiveText = "996" ;@Overridepublic boolean doFilter(Msg msg) {String text = msg.getText();msg.setText(text.replaceAll(sensitiveText, "955"));return false;}}

责任链模式最主要的地方就是实现责任链，我们可以定义一个类，维护一个过滤器的集合，在调用过滤方法的时候把集合里的过滤器遍历，依次调用其自身的过滤方法，且根据返回值来判断过滤器链要不要继续往下执行。这里可以看到，过滤器链本身也实现了Filter接口，这说明我们可以把该过滤器链接到其他的过滤器链的后边。

public class FilterChain implements Filter {private List<Filter> filters = new ArrayList<>();public FilterChain addFilter(Filter filter) {filters.add(filter);return this;}@Overridepublic boolean doFilter(Msg msg) {for (Filter filter : filters) {if(!filter.doFilter(msg)) {return false;}}return true;}}

测试一下。

public class Main {public static void main(String[] args) {Msg msg = new Msg();msg.setText("<p>i love javascript</p><p>i hate 996</p>");FilterChain chain = new FilterChain();chain.addFilter(new HTMLFilter()).addFilter(new SensitiveFilter()).addFilter(new JSFilter());chain.doFilter(msg);System.out.println(msg);}
}

在JAVAEE 中，过滤器Filter接口其实就是一种责任链模式的实现，简单写个DEMO来模仿一下Filter的原理。

首先我们需要ServletRequest，ServletResponse，和FilterChain 三个对象，其中ServletRequest，ServletResponse只有一个属性Body，FilterChain对象暂时没有任何东西。

public class ServletRequest {private String body;public String getBody() {return body;}public void setBody(String body) {this.body = body;}@Overridepublic String toString() {return body;}
}public class ServletResponse {private String body;public String getBody() {return body;}public void setBody(String body) {this.body = body;}@Overridepublic String toString() {return body;}
}public class FilterChain {
}

然后，我们需要一个Filter接口，用于对ServletRequest和ServletResponse进行过滤，且可以顺着过滤器链一直往下执行。所以Filter接口需要三个参数ServletRequest，ServletResponse和FilterChain。其中让过滤器开始工作的入口是过滤器链提供的，所以FilteChain需要有一个方法（public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) ）来让过滤器链中的过滤器开始工作。再添加三个Filter接口的实现，同样是对HTML，JS，敏感词的过滤。

public interface Filter {void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain);}public class FilterChain {public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) {}}public class HTMLFilter implements Filter{@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {// start process requestString body = request.getBody();body = body.replaceAll("<", "[");body = body.replaceAll(">", "]");request.setBody(body + " --html filter");// next filter of chain start process request chain.doFilter(request, response);// request process finished, start process responseresponse.setBody(response.getBody() + " --html filter");}}public class JSFilter implements Filter{@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {// start process requestrequest.setBody(request.getBody().replaceAll("javascript", "cdth") + " --js filter");// next filter of chain start process request chain.doFilter(request, response);// request process finished, start process responseresponse.setBody(response.getBody() + " --js filter");}}public class SensitiveFilter implements Filter{@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {// start process requestrequest.setBody(request.getBody().replaceAll("996", "955") + " --sensitive filter");// next filter of chain start process request chain.doFilter(request, response);// request process finished, start process responseresponse.setBody(response.getBody() + " --sensitive filter");}}

可以看到每个过滤器的实现都是先处理request，再交给链条中的下一个过滤器去处理request，然后再处理response。因为JAVAEE标准就是对request的处理和对response的处理，其顺序是正好相反的；例如，处理request的顺序是HTMLFilter，JSFilter，SensitiveFilter，那么处理repsonse的顺序就是SensitiveFilter，JSFilter，HTMLFilter。其实Spring MVC的拦截器调用preHandle和postHandle的顺序，也是这样的。

现在需要做的就是实现FilterChain，首先肯定需要把过滤器都存起来，所以需要集合和addFilter方法。重点就在于doFilter方法，为了保证上述的顺序，需要有一个index来保证当前使用的过滤器。

以下是FilterChain的完整实现。

public class FilterChain {private List<Filter> filters = new ArrayList<>();private int index;public FilterChain addFilter(Filter filter) {filters.add(filter);return this;}public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) {if(index < filters.size()) {Filter filter = filters.get(index);index++;filter.doFilter(request, response, this);}}}

测试一下。

public class Main {public static void main(String[] args) {ServletRequest request = new ServletRequest();request.setBody("<p>i love javascript</p><p>i hate 996</p>");ServletResponse response = new ServletResponse();response.setBody("response");FilterChain chain = new FilterChain();chain.addFilter(new HTMLFilter()).addFilter(new SensitiveFilter()).addFilter(new JSFilter());chain.doFilter(request,response);System.out.println("---------request-----------");System.out.println(request.getBody());System.out.println("---------response-----------");System.out.println(response.getBody());}}

运行之后，程序确实如期的执行。

现在再回到Filter上来，虽然我们把三个过滤器都添加进了过滤器链，但是如果我其中的一个过滤器没有去让链条往下执行，那么链条实际上会在这个过滤器的地方“递归回去”。

现在 SensitiveFilter 处于链条中的第二个位置，如果我把chain.doFilter(request, response)注释掉，那么过滤器链就会在他这里终止不会去找下一个过滤器即JSFilter。

public class SensitiveFilter implements Filter{@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {// start process requestrequest.setBody(request.getBody().replaceAll("996", "955") + " --sensitive filter");// next filter of chain start process request //chain.doFilter(request, response);// request process finished, start process responseresponse.setBody(response.getBody() + " --sensitive filter");}}

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