2.1 责任链模式
示例代码git地址：https://gitee.com/zyxscuec/Design-pattern.git
文章目录
（1）概念
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。
（2）适用场景
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。
**注意事项：**在 JAVA WEB 中遇到很多应用。
（3）代码示例
我们创建抽象类 AbstractLogger，带有详细的日志记录级别。然后我们创建三种类型的记录器，都扩展了 AbstractLogger。每个记录器消息的级别是否属于自己的级别，如果是则相应地打印出来，否则将不打印并把消息传给下一个记录器。
创建抽象的记录器类。
package com.alibaba.design.chainofresponsibilitypattern; /** * @author zhouyanxiang * @create 2020-07-2020/7/31-21:50 */ public abstract class AbstractLogger { public static int INFO = 1; public static int DEBUG = 2; public static int ERROR = 3; protected int level; //责任链中的下一个元素 protected AbstractLogger nextLogger; public void setNextLogger(AbstractLogger nextLogger){ this.nextLogger = nextLogger; } public void logMessage(int level, String message){ if(this.level <= level){ write(message); } if(nextLogger !=null){ nextLogger.logMessage(level, message); } } abstract protected void write(String message); }
创建扩展了该记录器类的实体类。
- ConsoleLogger
package com.alibaba.design.chainofresponsibilitypattern; /** * @author zhouyanxiang * @create 2020-07-2020/7/31-21:50 */ public class ConsoleLogger extends AbstractLogger { public ConsoleLogger(int level){ this.level = level; } @Override protected void write(String message) { System.out.println("Standard Console::Logger: " + message); } }
- ErrorLogger
package com.alibaba.design.chainofresponsibilitypattern; /** * @author zhouyanxiang * @create 2020-07-2020/7/31-21:51 */ public class ErrorLogger extends AbstractLogger { public ErrorLogger(int level){ this.level = level; } @Override protected void write(String message) { System.out.println("Error Console::Logger: " + message); } }
- FileLogger
package com.alibaba.design.chainofresponsibilitypattern; /** * @author zhouyanxiang * @create 2020-07-2020/7/31-21:51 */ public class FileLogger extends AbstractLogger { public FileLogger(int level){ this.level = level; } @Override protected void write(String message) { System.out.println("File::Logger: " + message); } }
客户端测试类
package com.alibaba.design.chainofresponsibilitypattern; /** * @author zhouyanxiang * @create 2020-07-2020/7/31-21:52 */ public class ChainPatternDemo { private static AbstractLogger getChainOfLoggers(){ AbstractLogger errorLogger = new ErrorLogger(AbstractLogger.ERROR); AbstractLogger fileLogger = new FileLogger(AbstractLogger.DEBUG); AbstractLogger consoleLogger = new ConsoleLogger(AbstractLogger.INFO); errorLogger.setNextLogger(fileLogger); fileLogger.setNextLogger(consoleLogger); return errorLogger; } public static void main(String[] args) { AbstractLogger loggerChain = getChainOfLoggers(); loggerChain.logMessage(AbstractLogger.INFO, "This is an information."); loggerChain.logMessage(AbstractLogger.DEBUG, "This is a debug level information."); loggerChain.logMessage(AbstractLogger.ERROR, "This is an error information."); } }
（4）该模式在源码中的体现
责任链模式在Tomcat中的应用
参考 https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/05/28/2516865.html
众所周知Tomcat中的Filter就是使用了责任链模式，创建一个Filter除了要在web.xml文件中做相应配置外，还需要实现javax.servlet.Filter接口。
public class TestFilter implements Filter{ public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException { chain.doFilter(request, response); } public void destroy() { } public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException { } }
使用DEBUG模式所看到的结果如下
实在真正执行到TestFilter类之前，会经过很多Tomcat内部的类。顺带提一下其实Tomcat的容器设置也是责任链模式，注意被红色方框所圈中的类，从Engine到Host再到Context一直到Wrapper都是通过一个链传递请求。被绿色方框所圈中的地方有一个名为ApplicationFilterChain的类，ApplicationFilterChain类所扮演的就是抽象处理者角色，而具体处理者角色由各个Filter扮演。
第一个疑问是ApplicationFilterChain将所有的Filter存放在哪里？
答案是保存在ApplicationFilterChain类中的一个ApplicationFilterConfig对象的数组中。
/** * Filters. */ private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0];
那ApplicationFilterConfig对象又是什么呢？
ApplicationFilterConfig是一个Filter容器。以下是ApplicationFilterConfig类的声明：
/** * Implementation of a <code>javax.servlet.FilterConfig</code> useful in * managing the filter instances instantiated when a web application * is first started. * * @author Craig R. McClanahan * @version $Id: ApplicationFilterConfig.java 1201569 2011-11-14 01:36:07Z kkolinko $ */
当一个web应用首次启动时ApplicationFilterConfig会自动实例化，它会从该web应用的web.xml文件中读取配置的Filter的信息，然后装进该容器。
刚刚看到在ApplicationFilterChain类中所创建的ApplicationFilterConfig数组长度为零，那它是在什么时候被重新赋值的呢？
private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0]; • 1
是在调用ApplicationFilterChain类的addFilter()方法时。
/** * The int which gives the current number of filters in the chain. */ private int n = 0; public static final int INCREMENT = 10; void addFilter(ApplicationFilterConfig filterConfig) { // Prevent the same filter being added multiple times for(ApplicationFilterConfig filter:filters) if(filter==filterConfig) return; if (n == filters.length) { ApplicationFilterConfig[] newFilters = new ApplicationFilterConfig[n + INCREMENT]; System.arraycopy(filters, 0, newFilters, 0, n); filters = newFilters; } filters[n++] = filterConfig; }
变量n用来记录当前过滤器链里面拥有的过滤器数目，默认情况下n等于0，ApplicationFilterConfig对象数组的长度也等于0，所以当第一次调用addFilter()方法时，if (n == filters.length)的条件成立，ApplicationFilterConfig数组长度被改变。之后filters[n++] = filterConfig;将变量filterConfig放入ApplicationFilterConfig数组中并将当前过滤器链里面拥有的过滤器数目+1。
那ApplicationFilterChain的addFilter()方法又是在什么地方被调用的呢？
是在ApplicationFilterFactory类的createFilterChain()方法中。
public ApplicationFilterChain createFilterChain (ServletRequest request, Wrapper wrapper, Servlet servlet) { // get the dispatcher type DispatcherType dispatcher = null; if (request.getAttribute(DISPATCHER_TYPE_ATTR) != null) { dispatcher = (DispatcherType) request.getAttribute(DISPATCHER_TYPE_ATTR); } String requestPath = null; Object attribute = request.getAttribute(DISPATCHER_REQUEST_PATH_ATTR); if (attribute != null){ requestPath = attribute.toString(); } // If there is no servlet to execute, return null if (servlet == null) return (null); boolean comet = false; // Create and initialize a filter chain object ApplicationFilterChain filterChain = null; if (request instanceof Request) { Request req = (Request) request; comet = req.isComet(); if (Globals.IS_SECURITY_ENABLED) { // Security: Do not recycle filterChain = new ApplicationFilterChain(); if (comet) { req.setFilterChain(filterChain); } } else { filterChain = (ApplicationFilterChain) req.getFilterChain(); if (filterChain == null) { filterChain = new ApplicationFilterChain(); req.setFilterChain(filterChain); } } } else { // Request dispatcher in use filterChain = new ApplicationFilterChain(); } filterChain.setServlet(servlet); filterChain.setSupport (((StandardWrapper)wrapper).getInstanceSupport()); // Acquire the filter mappings for this Context StandardContext context = (StandardContext) wrapper.getParent(); FilterMap filterMaps[] = context.findFilterMaps(); // If there are no filter mappings, we are done if ((filterMaps == null) || (filterMaps.length == 0)) return (filterChain); // Acquire the information we will need to match filter mappings String servletName = wrapper.getName(); // Add the relevant path-mapped filters to this filter chain for (int i = 0; i < filterMaps.length; i++) { if (!matchDispatcher(filterMaps[i] ,dispatcher)) { continue; } if (!matchFiltersURL(filterMaps[i], requestPath)) continue; ApplicationFilterConfig filterConfig = (ApplicationFilterConfig) context.findFilterConfig(filterMaps[i].getFilterName()); if (filterConfig == null) { // FIXME - log configuration problem continue; } boolean isCometFilter = false; if (comet) { try { isCometFilter = filterConfig.getFilter() instanceof CometFilter; } catch (Exception e) { // Note: The try catch is there because getFilter has a lot of // declared exceptions. However, the filter is allocated much // earlier Throwable t = ExceptionUtils.unwrapInvocationTargetException(e); ExceptionUtils.handleThrowable(t); } if (isCometFilter) { filterChain.addFilter(filterConfig); } } else { filterChain.addFilter(filterConfig); } } // Add filters that match on servlet name second for (int i = 0; i < filterMaps.length; i++) { if (!matchDispatcher(filterMaps[i] ,dispatcher)) { continue; } if (!matchFiltersServlet(filterMaps[i], servletName)) continue; ApplicationFilterConfig filterConfig = (ApplicationFilterConfig) context.findFilterConfig(filterMaps[i].getFilterName()); if (filterConfig == null) { // FIXME - log configuration problem continue; } boolean isCometFilter = false; if (comet) { try { isCometFilter = filterConfig.getFilter() instanceof CometFilter; } catch (Exception e) { // Note: The try catch is there because getFilter has a lot of // declared exceptions. However, the filter is allocated much // earlier } if (isCometFilter) { filterChain.addFilter(filterConfig); } } else { filterChain.addFilter(filterConfig); } } // Return the completed filter chain return (filterChain); }
可以将如上代码分为两段，51行之前为第一段，51行之后为第二段。
第一段的主要目的是创建ApplicationFilterChain对象以及一些参数设置。
第二段的主要目的是从上下文中获取所有Filter信息，之后使用for循环遍历并调用filterChain.addFilter(filterConfig);将filterConfig放入ApplicationFilterChain对象的ApplicationFilterConfig数组中。
那ApplicationFilterFactory类的createFilterChain()方法又是在什么地方被调用的呢？
是在StandardWrapperValue类的invoke()方法中被调用的。
由于invoke()方法较长，所以将很多地方省略。
public final void invoke(Request request, Response response) throws IOException, ServletException { ...省略中间代码 // Create the filter chain for this request ApplicationFilterFactory factory = ApplicationFilterFactory.getInstance(); ApplicationFilterChain filterChain = factory.createFilterChain(request, wrapper, servlet); ...省略中间代码 filterChain.doFilter(request.getRequest(), response.getResponse()); ...省略中间代码 }
那正常的流程应该是这样的：
在StandardWrapperValue类的invoke()方法中调用ApplicationFilterChai类的createFilterChain()方法———>在ApplicationFilterChai类的createFilterChain()方法中调用ApplicationFilterChain类的addFilter()方法———>在ApplicationFilterChain类的addFilter()方法中给ApplicationFilterConfig数组赋值。
根据上面的代码可以看出StandardWrapperValue类的invoke()方法在执行完createFilterChain()方法后，会继续执行ApplicationFilterChain类的doFilter()方法，然后在doFilter()方法中会调用internalDoFilter()方法。
以下是internalDoFilter()方法的部分代码
// Call the next filter if there is one if (pos < n) { //拿到下一个Filter，将指针向下移动一位 //pos它来标识当前ApplicationFilterChain（当前过滤器链）执行到哪个过滤器 ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++]; Filter filter = null; try { //获取当前指向的Filter的实例 filter = filterConfig.getFilter(); support.fireInstanceEvent(InstanceEvent.BEFORE_FILTER_EVENT, filter, request, response); if (request.isAsyncSupported() && "false".equalsIgnoreCase( filterConfig.getFilterDef().getAsyncSupported())) { request.setAttribute(Globals.ASYNC_SUPPORTED_ATTR, Boolean.FALSE); } if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) { final ServletRequest req = request; final ServletResponse res = response; Principal principal = ((HttpServletRequest) req).getUserPrincipal(); Object[] args = new Object[]{req, res, this}; SecurityUtil.doAsPrivilege ("doFilter", filter, classType, args, principal); } else { //调用Filter的doFilter()方法 filter.doFilter(request, response, this); }
这里的filter.doFilter(request, response, this);就是调用我们前面创建的TestFilter中的doFilter()方法。而TestFilter中的doFilter()方法会继续调用chain.doFilter(request, response);方法，而这个chain其实就是ApplicationFilterChain,所以调用过程又回到了上面调用dofilter和调用internalDoFilter方法，这样执行直到里面的过滤器全部执行。
如果定义两个过滤器，则Debug结果如下：
责任链模式在 Android 中的体现
ViewGroup 事件传递
还记得 Android 总的事件分发机制吗，主要有三个方法，dispatchTouchEvent,onInterceptTouchEvent,onTouchEvent 三个方法
- dispatchTouchEvent ，这个方法主要是用来分发事件的
- onInterceptTouchEvent，这个方法主要是用来拦截事件的（需要注意的是ViewGroup才有这个方法，View没有onInterceptTouchEvent这个方法
- onTouchEvent这个方法主要是用来处理事件的
- requestDisallowInterceptTouchEvent(true)，这个方法能够影响父View是否拦截事件，true表示 不拦截事件，false表示拦截事件
下面引用图解 Android 事件分发机制这一篇博客的内容
当TouchEvent发生时，首先Activity将TouchEvent传递给最顶层的View，TouchEvent最先到达最顶层 view 的 dispatchTouchEvent ，然后由 dispatchTouchEvent 方法进行分发，
- 如果dispatchTouchEvent返回true 消费事件，事件终结。
- 如果dispatchTouchEvent返回 false ，则回传给父View的onTouchEvent事件处理；
- onTouchEvent事件返回true，事件终结，返回false，交给父View的OnTouchEvent方法处理
- 如果dispatchTouchEvent返回super的话，默认会调用自己的onInterceptTouchEvent方法
- 默认的情况下interceptTouchEvent回调用super方法，super方法默认返回false，所以会交给子View的onDispatchTouchEvent方法处理
- 如果 interceptTouchEvent 返回 true ，也就是拦截掉了，则交给它的 onTouchEvent 来处理，
- 如果 interceptTouchEvent 返回 false ，那么就传递给子 view ，由子 view 的 dispatchTouchEvent 再来开始这个事件的分发。
通过这样链式的设计，确保了每一个 View 都有机会处理 touch 事件。如果中途有 View 处理了事件，就停止处理。
有序广播
Android 中的 BroastCast 分为两种，一种时普通广播，另一种是有序广播。普通广播是异步的，发出时可以被所有的接收者收到。而有序广播是根据优先级一次传播的，直到有接收者将其终止或者所有接收者都不终止它。有序广播的这一特性与我们的责任链模式很相近，我们可以轻松地实现一种全局的责任链事件处理。
（5）责任链模式的优缺点
- 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。
