Coding ManJava的责任链设计模式
1. 简介
在本文中，我们将了解一种广泛使用的设计模式：责任链。
我们可以在之前的文章 中找到更多的设计模式。
2. 责任链
维基百科 将责任链定义为由“一个命令对象源和一系列处理对象”组成的设计模式。
链中的每个处理对象负责某种类型的命令，处理完成后，将命令转发给链中的下一个处理器。
责任链模式适用于：
- 解耦命令的发送者和接收者
- 在处理时选择处理策略
所以，让我们看一个简单的模式示例。
3. 例子
我们将使用责任链来创建一个用于处理身份验证请求的链。
因此，输入身份验证提供程序将是command，每个身份验证处理器将是一个单独的Processor对象。
让我们首先为我们的处理器创建一个抽象基类：
public abstract class AuthenticationProcessor {
public AuthenticationProcessor nextProcessor;
// standard constructors
public abstract boolean isAuthorized(AuthenticationProvider authProvider);
}
接下来，让我们创建扩展AuthenticationProcessor的具体处理器：
public class OAuthProcessor extends AuthenticationProcessor {
public OAuthProcessor(AuthenticationProcessor nextProcessor) {
super(nextProcessor);
}
@Override
public boolean isAuthorized(AuthenticationProvider authProvider) {
if (authProvider instanceof OAuthTokenProvider) {
return true;
} else if (nextProcessor != null) {
return nextProcessor.isAuthorized(authProvider);
}
return false;
}
}
public class UsernamePasswordProcessor extends AuthenticationProcessor {
public UsernamePasswordProcessor(AuthenticationProcessor nextProcessor) {
super(nextProcessor);
}
@Override
public boolean isAuthorized(AuthenticationProvider authProvider) {
if (authProvider instanceof UsernamePasswordProvider) {
return true;
} else if (nextProcessor != null) {
return nextProcessor.isAuthorized(authProvider);
}
return false;
}
}
在这里，我们为传入的授权请求创建了两个具体的处理器：UsernamePasswordProcessor和OAuthProcessor 。
对于每一个，我们都覆盖了isAuthorized方法。
现在让我们创建几个测试：
public class ChainOfResponsibilityTest {
private static AuthenticationProcessor getChainOfAuthProcessor() {
AuthenticationProcessor oAuthProcessor = new OAuthProcessor(null);
return new UsernamePasswordProcessor(oAuthProcessor);
}
@Test
public void givenOAuthProvider_whenCheckingAuthorized_thenSuccess() {
AuthenticationProcessor authProcessorChain = getChainOfAuthProcessor();
assertTrue(authProcessorChain.isAuthorized(new OAuthTokenProvider()));
}
@Test
public void givenSamlProvider_whenCheckingAuthorized_thenSuccess() {
AuthenticationProcessor authProcessorChain = getChainOfAuthProcessor();
assertFalse(authProcessorChain.isAuthorized(new SamlTokenProvider()));
}
}
上面的示例创建了一个身份验证处理器链：UsernamePasswordProcessor -> OAuthProcessor。在第一个测试中，授权成功，在另一个测试中，它失败。
首先，UsernamePasswordProcessor检查身份验证提供程序是否是UsernamePasswordProvider的实例。
不是预期的输入，UsernamePasswordProcessor委托给OAuthProcessor。
最后，OAuthProcessor处理命令。在第一个测试中，有一个匹配并且测试通过。第二，链中没有更多的处理器，因此测试失败。
4. 实施原则
在实施责任链时，我们需要牢记一些重要原则：
- 链中的每个处理器都有其处理命令的实现
- 在我们上面的示例中，所有处理器都有其isAuthorized的实现
- 链中的每个处理器都应该引用下一个处理器
- 上面，UsernamePasswordProcessor委托给OAuthProcessor
- 每个处理器负责委派给下一个处理器，因此请注意丢失的命令
- 同样在我们的示例中，如果命令是SamlProvider的实例，则该请求可能不会被处理并且将是未经授权的
- 处理器不应形成递归循环
- 在我们的示例中，我们的链中没有循环：UsernamePasswordProcessor -> OAuthProcessor。但是，如果我们明确地将UsernamePasswordProcessor设置为OAuthProcessor 的下一个处理器，那么我们的链中就会出现一个循环：UsernamePasswordProcessor -> OAuthProcessor -> UsernamePasswordProcessor。在构造函数中使用下一个处理器可以帮助解决这个问题
- 链中只有一个处理器处理给定的命令
- 在我们的示例中，如果传入的命令包含OAuthTokenProvider的实例，那么只有OAuthProcessor会处理该命令
5. 在现实世界中的使用
在 Java 世界中，我们每天都受益于责任链。一个这样的经典示例是Java中的 Servlet 过滤器，它允许多个过滤器处理一个 HTTP 请求。尽管在这种情况下，每个过滤器都会调用链而不是下一个过滤器。
让我们看一下下面的代码片段，以便更好地理解 Servlet Filters 中的这种模式：
public class CustomFilter implements Filter {
public void doFilter(
ServletRequest request,
ServletResponse response,
FilterChain chain)
throws IOException, ServletException {
// process the request
// pass the request (i.e. the command) along the filter chain
chain.doFilter(request, response);
}
}
如上面的代码片段所示，我们需要调用FilterChain的doFilter方法，以便将请求传递给链中的下一个处理器。
6. 缺点
现在我们已经看到了责任链是多么有趣，让我们记住一些缺点：
- 大多数情况下，它很容易被破坏：
- 如果一个处理器未能调用下一个处理器，则该命令将被丢弃
- 如果一个处理器调用了错误的处理器，它可能会导致一个循环
- 它可以创建深度堆栈跟踪，这会影响性能
- 它可能导致跨处理器重复代码，增加维护