设计模式6-ChainOfResponsibility

本文最后更新于：3 years ago

责任链模式算是设计模式中比较难的模式了，所以这里会比较详细的介绍一下这个模式。

责任链模式

  顾名思义，责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）为请求创建了一个接收者对象的链。这种模式给予请求的类型，对请求的发送者和接收者进行解耦。这种类型的设计模式属于 行为型模式 。

在这种模式中，通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求，那么它会把相同的请求传给下一个接收者，依此类推。结构型模式

如果想了解责任链模式模式的具体的介绍，菜鸟教程介绍得比较详细↓
菜鸟教程-责任链模式

结构图


优缺点

优点：
1、降低耦合度。它将请求的发送者和接收者解耦。
2、简化了对象。使得对象不需要知道链的结构。
3、增强给对象指派职责的灵活性。通过改变链内的成员或者调动它们的次序，允许动态地新增或者删除责任。
4、增加新的请求处理类很方便。

缺点：
1、不能保证请求一定被接收。
2、系统性能将受到一定影响，而且在进行代码调试时不太方便，可能会造成循环调用。
3、可能不容易观察运行时的特征，有碍于除错。

使用场景

1、有多个对象可以处理同一个请求，具体哪个对象处理该请求由运行时刻自动确定。
2、在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求。
3、可动态指定一组对象处理请求。

实现代码

提出需求，有一些基础的应该知道，客户端在向服务端发送请求的时候，是存在过滤的(为什么要过滤?为了防止黑客攻击，例如xss)。
而这次我们提出的需求就是，用户在向服务器端提交的时候，我们对提交的东西，进行匹配替换。

简单代码如下：

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Code1
class Msg{
    private String name;
    private String msg;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Msg{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", msg='" + msg + '\'' +
                '}';
    }
}

Main
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Msg msg = new Msg();
        msg.setMsg("插播一条消息<script>:本网站已经被我Hacker了,交钱信息不外漏:)，联系方式:xf.com");

        //处理msg
       String r = msg.getMsg();
       r = r.replace('<', '[');
       r = r.replace('>', ']');
       r = r.replaceAll("Hacker", " ");
       msg.setMsg(r);
       System.out.println(msg);
    }
}

结果如下:

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Msg{name='null', msg='插播一条消息[script]:本网站已经被我 了,交钱信息不外漏:)，联系方式:xf.com'}

但弊端也是很明显的，对于过滤这个动作不确定，可能以后会再添加其他的过滤，这时候该怎么做呢？
第一反应肯定是直接在后面添加过滤语句，这一定是可以的。但是这里的代码其实是很简单，真正的业务可能每一步都很复杂，例如过滤字符串可能要过滤很多
如果将所有代码都写在一块，首先非常乱，其次不容易扩展。
软件可扩展性指添加新功能的时候，对原来的软件架构改动越少，说明扩展性越好
封装->变化(要处理的逻辑，这里是要处理的字符串的逻辑可能会变)

解决思路是，前面学过了这么多模式，不难想出，我们将过滤这个动作封装成一个接口，里面含有过滤方法。
然后将不同的过滤机制实现这个接口

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Code2
class Msg{
    private String name;
    private String msg;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Msg{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", msg='" + msg + '\'' +
                '}';
    }
}

interface Filter{
    void doFilter(Msg msg);
}

class HTMLFilter implements Filter{

    @Override
    public void doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replace('<', '[');
        r = r.replace('>', ']');
        msg.setMsg(r);
    }
}

class SensitiveFilter implements Filter{

    @Override
    public void doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replaceAll("Hacker", " ");
        msg.setMsg(r);
    }
}

Main
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Msg msg = new Msg();
        msg.setMsg("插播一条消息<script>:本网站已经被我Hacker了,交钱信息不外漏:)，联系方式:xf.com");

        //处理msg
       List<Filter> filters = new ArrayList<>();
       filters.add(new HTMLFilter());
       filters.add(new SensitiveFilter());

       for (Filter filter : filters) {
           filter.doFilter(msg);
       }
       System.out.println(msg);
    }
}

输出

1
Msg{name='null', msg='插播一条消息[script]:本网站已经被我 了,交钱信息不外漏:)，联系方式:xf.com'}

现在，这些过滤就可以看出是一条责任链


这里我们再完善一下代码:

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Code3
class Msg{
    private String name;
    private String msg;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Msg{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", msg='" + msg + '\'' +
                '}';
    }
}

interface Filter{
    void doFilter(Msg msg);
}

class HTMLFilter implements Filter{

    @Override
    public void doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replace('<', '[');
        r = r.replace('>', ']');
        msg.setMsg(r);
    }
}

class SensitiveFilter implements Filter{

    @Override
    public void doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replaceAll("Hacker", " ");
        msg.setMsg(r);
    }
}

FilterChain
class FilterChain{
    List<Filter> filters = new ArrayList<>();

    /*public void add(Filter filter){
        filters.add(filter);
    }*/
    //这里注意，这个是编程的一个小技巧，这里返回FilterChain的话，
    //那么可以将代码写出链式编程:
    //fc.add(new HTMLFilter()).add(new SensitiveFilter());
    public FilterChain add(Filter filter){
        filters.add(filter);
        return this;
    }

    public void doFilter(Msg msg){
        for (Filter f :
                filters) {
            f.doFilter(msg);
        }
    }
}

Main
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Msg msg = new Msg();
        msg.setMsg("插播一条消息<script>:本网站已经被我Hacker了,交钱信息不外漏:)，联系方式:xf.com");

        //处理msg
        FilterChain fc = new FilterChain();
        /*fc.add(new HTMLFilter());
        fc.add(new SensitiveFilter());*/
        // 编程小技巧,将返回值改为FilterChain类型
        fc.add(new HTMLFilter())
                .add(new SensitiveFilter());

        System.out.println(msg);
    }
}

Code2和Code3的区别并不大，但Code3的代码，实用性更高。

我们知道在过滤的时候肯定不止一条链对于数据的处理，实际上应该是多条链。那如何将这多条链同时来处理一条数据呢？
这里我们让FilterChain也实现Filter接口，这样我们就可以通过add()方法，将多条链链接在一起。
而此时就可以看出Code2和Code3之间的差距了

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Code4
class Msg{
    private String name;
    private String msg;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Msg{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", msg='" + msg + '\'' +
                '}';
    }
}

interface Filter{
    void doFilter(Msg msg);
}

class HTMLFilter implements Filter{

    @Override
    public void doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replace('<', '[');
        r = r.replace('>', ']');
        msg.setMsg(r);
    }
}

class SensitiveFilter implements Filter{

    @Override
    public void doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replaceAll("Hacker", " ");
        msg.setMsg(r);
    }
}

class FaceFilter implements Filter{

    @Override
    public void doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replace(":)", "^V^");
        msg.setMsg(r);
    }
}

class URLFilter implements Filter{

    @Override
    public void doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replace("xf.com", "https://xf.com");
        msg.setMsg(r);
    }
}

//class FilterChain{
class FilterChain implements Filter{
    List<Filter> filters = new ArrayList<>();

    /*public void add(Filter filter){
        filters.add(filter);
    }*/
    public FilterChain add(Filter filter){
        filters.add(filter);
        return this;
    }

    public void doFilter(Msg msg){
        for (Filter f :
                filters) {
            f.doFilter(msg);
        }
    }
}

Main
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Msg msg = new Msg();
        msg.setMsg("插播一条消息<script>:本网站已经被我Hacker了,交钱信息不外漏:)，联系方式:xf.com");

        FilterChain fc = new FilterChain();
        /*fc.add(new HTMLFilter());
        fc.add(new SensitiveFilter());*/
        // 编程小技巧,将返回值改为FilterChain类型
        fc.add(new HTMLFilter())
                .add(new SensitiveFilter());
        // 再创建一个Filter链
        FilterChain fc2 = new FilterChain();
        fc2.add(new FaceFilter()).add(new URLFilter());

        //此时完全可以将FileChain也实现Filter接口
        fc.add(fc2);
        fc.doFilter(msg);
        System.out.println(msg);
    }

}

这里我们就可以看出Code3就很好的将代码的数量大大减少。

到了现在，只差最后一点需求了，由FilterChain中的某一个Filter决定链条是否继续。
什么意思呢？先看一下图


当数据在Filter2处理完成时，发现含有敏感词，此时就不用Filter3处理就结束了。

但怎么实现呢？这个感觉还是比较复杂的

这个必须要在Filter内部进行过滤，是不能够写在FilterChain中的(影响扩展)
这里要将Filter接口中的 doFilter() 方法返回类型改为Boolean类型，那么在每一个实现Filter的方法中，
都需要返回Boolean值，然后判断如果为false，即退出。

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Code5
class Msg{
    private String name;
    private String msg;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Msg{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", msg='" + msg + '\'' +
                '}';
    }
}

interface Filter{
    Boolean doFilter(Msg msg);
}

class HTMLFilter implements Filter{

    @Override
    public Boolean doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replace('<', '[');
        r = r.replace('>', ']');
        msg.setMsg(r);
        return true;
    }
}

class SensitiveFilter implements Filter{

    @Override
    public Boolean doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replaceAll("Hacker", " ");
        msg.setMsg(r);
        return false;
    }
}

class FaceFilter implements Filter{

    @Override
    public Boolean doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replace(":)", "^V^");
        msg.setMsg(r);
        return true;
    }
}

class URLFilter implements Filter{

    @Override
    public Boolean doFilter(Msg msg) {
        String r = msg.getMsg();
        r = r.replace("xf.com", "https://xf.com");
        msg.setMsg(r);
        return true;
    }
}

//class FilterChain{
class FilterChain implements Filter{
    List<Filter> filters = new ArrayList<>();

    /*public void add(Filter filter){
        filters.add(filter);
    }*/
    public FilterChain add(Filter filter){
        filters.add(filter);
        return this;
    }

    public Boolean doFilter(Msg msg){
        for (Filter f :
                filters) {
            if (!f.doFilter(msg)) return false;
        }
        return true;
    }
}


public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Msg msg = new Msg();
        msg.setMsg("插播一条消息<script>:本网站已经被我Hacker了,交钱信息不外漏:)，联系方式:xf.com");

        FilterChain fc = new FilterChain();
        /*fc.add(new HTMLFilter());
        fc.add(new SensitiveFilter());*/
        // 编程小技巧,将返回值改为FilterChain类型
        fc.add(new HTMLFilter())
                .add(new SensitiveFilter());
        // 再创建一个Filter链
        FilterChain fc2 = new FilterChain();
        fc2.add(new FaceFilter()).add(new URLFilter());

        //此时完全可以将FileChain也实现Filter接口
        fc.add(fc2);
        fc.doFilter(msg);
        System.out.println(msg);
    }

}

如果将SensitiveFilter类中返回值为true，则结果为：

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Msg{name='null', msg='插播一条消息[script]:本网站已经被我 了,交钱信息不外漏^V^，联系方式:https://xf.com'}

如果将SensitiveFilter类中返回值为false，则结果为：

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Msg{name='null', msg='插播一条消息[script]:本网站已经被我 了,交钱信息不外漏:)，联系方式:xf.com'}

是不是观察出来什么不一样了，当SensitiveFilter类中返回false，那么此时就不会再去调用fc2中的Filter。

好了，到这里责任链模式，思想就基本上🔒完了，如果想比较深入了解的话，可以去看看Java EE中FilterChain的API，如果还有哪天比较空闲的话，我会把这个API的实现说一下，毕竟这也算是设计模式中难度第二的模式。
程序猿 Java
Java 设计模式

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