【设计模式】Filter-Chain 的应用

Filter-Chain模式简介

从7月份实习以来，因为项目中运用alibaba DRUID 数据库中间件、Spring Framework等开源框架，所以就稍微阅读了部分源码，果然优秀的架构就是优秀的架构，学习里面对设计模式的应用，应该会对设计模式有更加深刻的理解。

Druid中增加模块就是通过Filter-Chain模式实现的，任何模块只要实现Filter接口里定义的方法，并在初始化时add，就可以对数据的Connection、Statement、ResultSet等做出处理。

下面用一个很简单的demo简单演示filter-chain模式的执行过程：

定义Filter接口

public interface Filter {
void doFilter(MyRequest request,MyResponse response,FilterChain chain);

}

其中MyRequest和MyResponse 是自定义类型，模拟请求过程，当然MyRequest和MyResponse可以被替换成任意一种类型。

public class MyRequest {
StringBuffer content;

public MyRequest() {
content = new StringBuffer("request");
}

public MyRequest(String content){
this.content = new StringBuffer(content);
}

public StringBuffer getContent() {
return content;
}

public void setContent(String content) {
this.content = new StringBuffer(content);
}

public void append(String append){
this.content.append(append);
}

}

public class MyResponse {
private StringBuffer content;

public MyResponse() {
content = new StringBuffer("response");
}

public MyResponse(String content){
this.content = new StringBuffer(content);
}

public StringBuffer getContent() {
return content;
}

public void setContent(String content) {
this.content = new StringBuffer(content);
}

public void append(String append){
this.content.append(append);
}

}

实现Filter接口

每一个具体的Filter实现Filter接口中定义的doFilter方法，并在方法体中封装处理逻辑。
第一个具体的Filter类，这里完全简化处理逻辑，需要根据具体场景定义处理逻辑。实现类处理完自身职责范围的逻辑后，将对象传递给FilterChain，调用FilterChain的DoFilter方法，FilterChain做为中介将对象传递给下一个Filter，稍后我们来看FilterChain这个类的实现。

public class FirstFilter implements Filter{

@Override
public void doFilter(MyRequest request, MyResponse response, FilterChain chain) {
request.append(" firsrt Filter || ");
chain.doFilter(request, response);
response.append(" firsrt Filter || ");
}

}

第二个具体的Filter类：

public class SecondFilter implements Filter{

@Override
public void doFilter(MyRequest request, MyResponse response, FilterChain chain) {
request.append("second filter || ");
chain.doFilter(request, response);
response.append("second filter || ");
}

}

FilterChain的实现

filterChain持有一个List<Filter>的引用，并通过一个pos标志位标记执行到哪一个Filter，Chain的DoFilter方法实际上就是将对象传递给Filter，并将标志位+1,指向下一个将要执行的Filter。

public class FilterChain{
private List<Filter> filters;
int pos = 0;

public FilterChain() {
filters = new LinkedList<>();
}

public void addFilter(Filter filter){
filters.add(filter);
}

public void doFilter(MyRequest request, MyResponse response) {
if(pos < filters.size()){
filters.get(pos++).doFilter(request, response, this);
}

}

}

两种实现方式

上面所述的实现方式是Tomcat、Spring、java web api中的实现方式。当然更简单的实现方式是每个filter持有下一个filter的引用，处理完之后直接调用nextFilter的方法，直到执行完毕。显然第二种在编码上更简单也更容易理解。那为什么许多java框架要采用第一种设计呢？个人认为第一种显然在可扩展上要优于第二种实现。FilterChain持有Filter的列表，自然拥有对所有Filter的管理和控制。这样就把对整个filter-Chain链的管理集中在一个地方，实现了维护和扩展的方便。