這就是『責任鏈模式』？

Java3y發表於2020-04-06
模式

前言

只有光頭才能變強。

文字已收錄至我的GitHub精選文章，歡迎Star：

最近在看專案程式碼的時候發現「責任鏈模式」，於是想花點時間來寫寫什麼是責任鏈模式。

不知道大家是怎麼學習設計模式的，一般我都是用到的時候，或者接觸到的時候才會去學。否則感覺學完就很容易就忘掉了，不能理解為什麼要使用設計模式（因為沒有真實的場景給我去使用）。

在之前我已經更新說幾篇設計模式的文章了，我覺得寫得「還行」，有興趣的同學可以到我的GitHub上，關鍵字搜尋「設計模式」，就能找到對應的文章。

這就是『責任鏈模式』？
這就是『責任鏈模式』？

不得不說，我現在負責專案的程式碼我常常會感嘆：這程式碼怎麼這麼騷啊！專案裡邊用到了很多的設計模式，在最開始看的時候會很費勁（因為之前沒學），但維護起來是真的方便。

一、什麼是責任鏈模式？

在說責任鏈模式之前，我們先來聊聊「過濾器」。

過濾器相信大家都肯定學過了，在最開始學Servlet的時候我們會學到Filter。等學到Struts2的時候，我們會學到Interceptor。等學到SpringMVC的時候，我們會學到HandlerInterceptor。

但無論學哪個框架，我們發現是最終其實它還是做Filter這麼一件事。說白了就是：

  • 把所有的過濾器都放在FilterChain裡邊，依次執行每個過濾器。

在我的GitHub對Filter,HandlerInterceptor,Interceptor都有講到，如果想要複習的同學不妨進去搜尋關鍵字「過濾器」「Struts2」「SpringMVC」

這就是『責任鏈模式』？

為什麼看責任鏈模式要聊「過濾器」呢？後面會講到，不要著急。

1.1 幹掉敖丙和雞蛋

舉個例子：把我們的正常請求想象成一堆的雜物，裡邊有米豆，有雞蛋，有敖丙公仔玩具等等一些雜物。

這就是『責任鏈模式』？

現在我們想要最後得到的是米豆，雞蛋和敖丙玩具都被過濾掉。於是我們就可以搞兩個濾網，把敖丙玩具和雞蛋給過濾掉。

以最快的方式，我們可以寫if來把這個需求給搞掂，下面上程式碼。

一個請求，我們使用Request物件來表示：

public class Request {
    // 請求的資料
    private String data;

    public String getData() {
        return data;
    }
    public void setData(String data) {
        this.data = data;
    }
}

針對請求，我們肯定是有一個介面處理請求的啦，我們使用Handler來表示：

public class Handler {

    public void handlerRequest(Request request) {

        // 得到請求的資料
        String data = request.getData();

        if (data.contains("雞蛋")) {
            filterEgg(data);
        }
        if (data.contains("敖丙工具")) {
            filterAoBing(data);
        }
        // 我到這裡就能拿到米豆了。
    }

    private void filterAoBing(String data) {
        //doSomething
    }

    private void filterEgg(String data) {
        //doSomething
    }
}

上面的程式碼大家不知道熟不熟悉，反正我就很熟悉，很多時候我就是這樣寫程式碼的（在現實裡邊很多程式碼就是這樣的）。

1.2 如何更加優雅幹掉敖丙和雞蛋？

在某年某月產品過來告訴我，需要新增一種型別想要過濾的「白菜」

在某年某月產品過來告訴我，需要新增一種型別想要過濾的「雞腿」

在某年某月產品過來告訴我，需要新增一種型別想要過濾的「雞頭」

於是我們的Handler處理就可能「膨脹」起來了，可能是這樣？

public class Handler {

    public void handlerRequest(Request request) {

        // 得到請求的資料
        String data = request.getData();

        if (data.contains("雞蛋")) {
            filterEgg(data);
        }
        if (data.contains("敖丙工具")) {
            filterAoBing(data);
        }
        if (data.contains("白菜")) {
            filterBaiCai(data);
        }
        if (data.contains("雞頭")) {
            filterJiTou(data);
        }
        if (data.contains("雞腿")) {
            filterJiTui(data);
        }
        // 我到這裡就能拿到米豆了。
    }

    private void filterJiTou(String data) {
        //doSomething
    }

    private void filterJiTui(String data) {
        //doSomething
    }

    private void filterAoBing(String data) {
        //doSomething
    }

    private void filterEgg(String data) {
        //doSomething
    }
}

明顯的是，如果處理的流程改動比較大的話（需要增刪改其中的某個流程），那我每次都需要更改handlerRequest的程式碼，增加/修改/刪除一個if和一個處理方法。

更加物件導向的方式是這樣的：將每個處理的方式抽象成一個類，每個類各司其職。

無論是過濾敖丙還是過濾雞蛋還是過濾米豆，做的事都是過濾。我們就可以將其抽象成介面。於是我們就有一個介面，多個實現類。

public interface Filter {
    // 過濾
    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
    }
}

每個各司其職的Filter都有可能被執行，我們可以將其串成一條鏈，抽象一層對外只暴露一個方法來替代if。於是我們可以寫出一個FilterChain類

public class FilterChain {
    List<Filter> 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);
        }
    }
}

改造過後，我們的Handler就長這個樣子了：

public class Handler {
    public void handlerRequest(Request request) {
        // 得到請求的資料
        String data = request.getData();
        FilterChain filterChain = new FilterChain();
        // 處理資料
        filterChain.processData(data);
    }
}

如果我告訴你，這種的處理方式就是責任鏈模式，你會怎麼想？

二、為什麼責任鏈模式？

再來回顧一下，我做了些什麼：

  1. 將處理的各個流程抽象為各個類（本來Handler裡邊有多個if和方法)

  2. 將多個類用Chain鏈起來，暴露一個方法給Handler使用

  3. done

下面我畫了一張對比圖：

這就是『責任鏈模式』？

是不是很簡單？說到底還是抽象了一層（將每個處理抽象為一個類而已）。

這就是『責任鏈模式』？

那為什麼要這樣幹？如果我要增加一個處理流程，我是得新增一個處理類，然後在鏈上增加相對應的類。操作也的確如此。

這不麻煩嗎？要便捷的話，我還不如直接增加一個if，一個處理方法來得方便呢。

用責任鏈模式的好處就是分工明確，解耦，容易維護。

  • 將多個條件判定分散到各個的處理類上，相對於if else耦合性相對較低。

  • 增加一個具體的Handler處理類，不會影響到BaseHandler的程式碼

責任鏈模式的缺點：

  • 專案裡邊會有多個具體Handler類（因為每種處理都抽象為一個類，所以會有多個類）

  • 不好除錯，初看程式碼時不好閱讀。（對外只是一個doChain方法，而裡邊由多個處理類來組成，還得看相應的呼叫順序）

三、再來聊聊責任鏈模式

我們從上面也可以看到責任鏈模式主要有以下特點：

  • 一個Handler介面，多個Handler處理類

  • 多個Handler處理類串起來形成一條鏈

有這兩個特點我就稱這些程式碼運用了責任鏈模式。在翻閱資料或者看書的時候，你可能會看到：“純責任鏈和不純責任鏈”

  • 純：請求執行到某個具體的Handler，該Handler要麼自行處理然後結束請求，要麼不處理繼續往下給別的Handler執行。

  • 不純：請求執行到某個具體的Handler，該Handler自行處理了，還繼續往下給別的Handler執行。

還有就是將各個具體的Handler串成一條鏈，這裡邊的實現會有各式各樣的：

  • 在我例子裡是直接new出一個ArrayList，然後在構造方法裡邊程式碼手動add到ArrayList的

  • 有可能會在程式碼裡邊每個具體Handler都會記錄自己下一個Handler是誰

  • 有可能將Handler的初始化放在XML上

  • ….//反正各種操作最終還是會將各個Handler串起來。

其實不必要在意純和不純的責任鏈模式，我們學設計模式是為了學它的思想。

四、看看JavaWeb的Filter

在文章最開頭我就說了我們以前學過的Filter，其實Filter就是用了責任鏈模式。我們來簡單看看程式碼：

我們在使用Filter過濾器的時候，要麼在XML上配置<filter>，要麼在程式碼上寫上註解@WebFilter(filterName = "",urlPatterns = "")

這些配置都會在Web容器啟動的時候被讀取，讀完這些配置，會將你寫的Filter過濾器加到FilterChain裡邊：

這就是『責任鏈模式』？

我們可以看到Filter介面下有很多都實現了doFilter：

這就是『責任鏈模式』？

JavaWeb的Filter實際用到的也是責任鏈模式。

最後

設計模式本身不是一件很複雜的東西，像門面模式，模板方法模式都非常容易理解。學完了會有一種感覺：“啊？就這？”

重要的是學完能不能用到實際的工作中，這是非常難能可貴的。我們寫程式碼按照自身的思維寫if else是非常簡單的，而設計模式往往需要繞一個圈才能把功能實現。

但是，合理運用設計模式的程式碼是非常好維護的。如果你懂設計模式，那程式碼會看起來非常清晰。如果你不懂設計模式，你就會感嘆“這程式碼是真的騷阿”（這就是我…）。

好好學習，希望有朝一日，別人看到我的程式碼，在背後說「這人寫的程式碼是真的騷，牛逼阿」。

參考資料：

  • 《設計模式之禪》

  • https://www.cnblogs.com/tanshaoshenghao/p/10741160.html

  • 如果大家想要實時關注我更新的文章以及分享的乾貨的話，可以關注我的公眾號Java3y。

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