设计模式之责任链设计模式

什么是责任链模式

       客户端发出一个请求，链上的对象都有机会来处理这一请求，而客户端不需要知道谁是具体的处理对象。这样就实现了请求者和接受者之间的解耦，并且在客户端可以实现动态的组合职责链。使编程更有灵活性。

       定义：使多个对象都有机会处理请求，从而避免了请求的发送者和接受者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有对象处理它为止。其过程实际上是一个递归调用。

要点主要是：

      1、有多个对象共同对一个任务进行处理。

      2、这些对象使用链式存储结构，形成一个链，每个对象知道自己的下一个对象。

      3、一个对象对任务进行处理，可以添加一些操作后将对象传递个下一个任务。也可以在此对象上结束任务的处理，并结束任务。

      4、客户端负责组装链式结构，但是客户端不需要关心最终是谁来处理了任务。

责任链模式类结构图

1.抽象处理者(Handler)角色：定义出一个处理请求的接口。如果需要，接口可以定义 出一个方法以设定和返回对下家的引用。这个角色通常由一个Java抽象类或者Java接口实现。上图中Handler类的聚合关系给出了具体子类对下家的引用，抽象方法handleRequest()规范了子类处理请求的操作。

2.具体处理者(ConcreteHandler)角色：具体处理者接到请求后，可以选择将请求处理掉，或者将请求传给下家。由于具体处理者持有对下家的引用，因此，如果需要，具体处理者可以访问下家.

责任链模式优缺点

优点：

职责链模式的最主要功能就是：动态组合，请求者和接受者解耦。

请求者和接受者松散耦合：请求者不需要知道接受者，也不需要知道如何处理。每个职责对象只负责自己的职责范围，其他的交给后继者。各个组件间完全解耦。

动态组合职责：职责链模式会把功能分散到单独的职责对象中，然后在使用时动态的组合形成链，从而可以灵活的分配职责对象，也可以灵活的添加改变对象职责。

缺点：

产生很多细粒度的对象：因为功能处理都分散到了单独的职责对象中，每个对象功能单一，要把整个流程处理完，需要很多的职责对象，会产生大量的细粒度职责对象。

不一定能处理：每个职责对象都只负责自己的部分，这样就可以出现某个请求，即使把整个链走完，都没有职责对象处理它。这就需要提供默认处理，并且注意构造链的有效性。

责任链模式应用场景

1. 多条件流程判断 权限控制
2. ERP系统 流程审批 总经理、人事经理、项目经理
3. Java过滤器的底层实现Filter

比如：在Java过滤器中客户端发送请求到服务器端，过滤会经过参数过滤、session过滤、表单过滤、隐藏过滤、检测请求头过滤

网关权限控制责任链模式

在网关作为微服务程序的入口，拦截客户端所有的请求实现权限控制 ，比如先判断Api接口限流、黑名单、用户会话、参数过滤。

Api接口限流→黑名单拦截→用户会话→参数过滤

实现代码:

1.AbstractGatewayHandler抽象角色

public abstract class AbstractGatewayHandler { /** * 网关处理器 */ protected AbstractGatewayHandler nextGatewayHandler; /** * 处理业务逻辑 * * @return true 表示继续执行 false表示不继续执行.. */ public abstract void service(); public void setHandler(AbstractGatewayHandler gatewayHandler) { this.nextGatewayHandler = gatewayHandler; } /** * 指定下个网关处理器 */ protected void nextService() { if (nextGatewayHandler != null) { nextGatewayHandler.service(); } } }

2.具体Handler实现

@Component public class CurrentLimitHandler extends AbstractGatewayHandler { @Override public void service() { System.out.println("===========网关限流处理逻辑开始========="); nextService(); } }

@Component public class BlacklistHandler extends AbstractGatewayHandler { @Override public void service() { System.out.println("===========黑名单处理逻辑开始========="); nextService(); } }

@Component public class ConversationHandler extends AbstractGatewayHandler { @Override public void service() { System.out.println("============用户会话拦截判断=========="); nextService(); } }

3.GatewayHandlerFactory工厂

public class GatewayHandlerFactory { /** * 获取网关处理器，项目比较固定，项目启动放入缓存 * 该方法实现网关执行流程，任何一个流程不成功都将抛出 * @return */ public static AbstractGatewayHandler getGatewayHandler() { AbstractGatewayHandler currentLimitHandler = new CurrentLimitHandler(); AbstractGatewayHandler blacklistHandler = new BlacklistHandler(); currentLimitHandler.setHandler(blacklistHandler); AbstractGatewayHandler conversationHandler = new ConversationHandler(); blacklistHandler.setHandler(conversationHandler); return currentLimitHandler; } }

基于数据库实现

CREATE TABLE `gateway_handler` (   `ID` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',   `handler_name` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'handler名称',   `handler_id` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'handler主键id',   `prev_handler_id` varchar(32) DEFAULT NULL,   `next_handler_id` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '下一个handler',   PRIMARY KEY (`ID`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=19 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='权限表'; -- ---------------------------- -- Records of gateway_handler -- ---------------------------- INSERT INTO `gateway_handler` VALUES ('16', 'Api接口限流', 'currentLimitHandler', null, 'blacklistHandler'); INSERT INTO `gateway_handler` VALUES ('17', '黑名单拦截', 'blacklistHandler', 'currentLimitHandler', 'conversationHandler'); INSERT INTO `gateway_handler` VALUES ('18', '会话验证', 'conversationHandler', 'blacklistHandler', null);

1.GatewayHandlerService

@Component public class GatewayHandlerService { @Resource private GatewayHandlerMapper gatewayHandlerMapper; private AbstractGatewayHandler firstGatewayHandler; public AbstractGatewayHandler getDbGatewayHandler() { if (firstGatewayHandler != null) { return firstGatewayHandler; } // 1.获取第一个GatewayHandler信息 GatewayHandlerEntity firstGatewayHandlerEntity = gatewayHandlerMapper.getFirstGatewayHandler(); if (firstGatewayHandlerEntity == null) { return null; } // 2.获取第一个firstGatewayHandler spring容器中的id String handlerBeanId = firstGatewayHandlerEntity.getHandlerId(); // 3.从spring容器中获取对应的对象 firstGatewayHandler AbstractGatewayHandler firstGatewayHandler = SpringUtils.getBean(handlerBeanId, AbstractGatewayHandler.class); // 4.使用white循环 设置下一个节点 同时定义循环遍历临时对象 AbstractGatewayHandler tempGatewayHandler = firstGatewayHandler; // 5.获取下一个节点 String nextHandlerBeanId = firstGatewayHandlerEntity.getNextHandlerId(); while (!StringUtils.isEmpty(nextHandlerBeanId)) { GatewayHandlerEntity nextGatewayHandlerEntity = gatewayHandlerMapper.getByHandler(nextHandlerBeanId); if (nextGatewayHandlerEntity == null) { break; } // 6.从springboot容器获取下一个handler 对象 String tempNextHandlerBeanId = nextGatewayHandlerEntity.getHandlerId(); AbstractGatewayHandler nextGatewayHandler = SpringUtils.getBean(tempNextHandlerBeanId, AbstractGatewayHandler.class); // 7.设置当前handler下一个handler对象 tempGatewayHandler.setHandler(nextGatewayHandler); tempGatewayHandler = nextGatewayHandler; // 8.循环遍历下一个节点 nextHandlerBeanId = nextGatewayHandlerEntity.getNextHandlerId(); } this.firstGatewayHandler = firstGatewayHandler; return firstGatewayHandler; } }

2.持久层

@Mapper public interface GatewayHandlerMapper { /** * 获取第一个GatewayHandler * * @return */ @Select("SELECT handler_name AS handlerName,handler_id AS handlerid ,prev_handler_id AS prevhandlerid ,next_handler_id AS nexthandlerid FROM gateway_handler WHERE prev_handler_id is null;;") GatewayHandlerEntity getFirstGatewayHandler(); /** * 通过handlerid查询数据 * * @param handlerId * @return */ @Select("SELECT handler_name AS handlerName,handler_id AS handlerid ,prev_handler_id AS prevhandlerid ,next_handler_id AS nexthandlerid FROM gateway_handler WHERE handler_id=#{handlerId}") GatewayHandlerEntity getByHandler(String handlerId); }