责任链模式在复杂数据处理场景中的实战
什么是责任链模式
▐ 概念
责任链模式让多个对象都有机会处理同一个请求。它将请求的发送者和处理者之间进行解耦，同时将这些处理者对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，满足条件的处理者会执行相应的逻辑直至走完整个链条；
▐ 应用场景
如果在一次请求中，需要多个处理者处理多种复杂的逻辑，且希望能够解耦多个处理者，实现高扩展性，可以考虑使用责任链模式。
▐ 概念
public interface Filter {//初始化方法public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException;//处理逻辑，public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,FilterChain chain) throws IOException, ServletException;//生命周期销毁public void destroy();}
【FilterChain】是由多个Filter组成的链条，如果在链上的filter校验通过或处理完成，那么调用"chain.doFilter(request, response)"就可以让下一个filter继续执行逻辑直到filterChain结束
public interface FilterChain {public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response)throws IOException, ServletException;}
▐ 在Servlet中的拦截过程
请求资源时，过滤器链中的过滤器依次对请求进行处理，并将请求传递给下一个过滤器，直到最后将请求传递给目标资源。发送响应信息时，则按照相反的顺序对响应进行处理，直到将响应返回给客户端；
▐ 启发
业务场景应用案例
▐ 业务场景
在电商平台的很多业务场景下，涉及到对于数据的多重校验或多重过滤等操作。而随着业务的增长，校验逻辑或者数据处理逻辑会变得越来越复杂，这个时候责任链模式就能够体现出很好的优势了。
拿创建优惠券活动来举例；用户可以自由选择某些类目、某些商品或者某些门店来参与券活动；并且可以按需导入或者选择自己需要参与活动的数据；
【系统需要校验用户上传的数据是否满足业务条件、并将校验失败的数据返回给客户】
▐ 复杂点
根据上述业务场景，在一次请求中，我们需要做多种校验逻辑：
数据鉴权校验、过滤用户无权限的数据
若用户选择商品，需对商品类型进行校验；（电商的商品模型有很多种，每一种商品模型都对应一种校验规则）
若用户选择门店，需对门店类型进行校验；（电商的门店类型也有很多，比如线上门店、旗舰店、线下门店等等，需要判断门店是否能够参与优惠活动）
对于不同投放渠道也有不同渠道的校验规则
我们需要完整的走完所有校验逻辑，而不能因为中途的一个逻辑校验不通过而阻断校验，因为我们需要返回给用户一个完整的数据校验结果；举个例子，如果用户上传的商品当中，既存在无权限的商品，又存在不符合商品类型的数据，那么我们需要走完所有校验逻辑，一并给用户返回所有的报错，而不是只返回无权限的商品；
其他校验规则……
如果不使用设计模式
//校验数据if (用户选择商品) {if (商品模型一) {//校验逻辑1} else if (商品模型二) {//校验逻辑2} else if (商品模型三) {//校验逻辑3} else {//校验逻辑4}} else if (用户选择门店) {if (门店模型一) {//校验逻辑1} else if (门店模型二) {//校验逻辑2}//校验逻辑……} else if (用户选择类目) {//校验逻辑……}//校验渠道if (渠道是A渠道){} else if (渠道是B渠道){}
如果使用责任链模式
▐ 使用责任链模式+改进 [业务代码均做了简化处理]
参照Servlet的filter与filterChain接口【见2.1】，自己实现了多种不同的过滤器，也在其基础上结合业务需求进行了相应的改进：
定义AbstractOrderFilter抽象类
让Filter对象具备顺序属性，初始化FilterChain的时候，可以按顺序排列filter；同时定义accept方法，让filter自行控制是否处理请求。
@Datapublic abstract class AbstractOrderFilter implements Filter, Comparable<AbstractOrderFilter> {protected Integer order;@Overridepublic int compareTo(AbstractOrderFilter o) {return getOrder().compareTo(o.getOrder());}//根据Filter自己使用的业务场景，自行定义public boolean accept(FilterRequestDTO filterRequestDTO) {return true;}@Overridepublic void doFilter(FilterRequestDTO filterRequestDTO, FilterChain filterChain) {}}
继承AbstractOrderFilter，遵守单一职责原则，实现多种Filter
@Slf4jpublic class ItemPermissionFilter extends AbstractOrderFilter {//当前filter对应的业务逻辑manager（自行根据业务场景定义）ItemCheckManager itemCheckManager;//构造器私有private ItemPermissionFilter(Integer order, ItemCheckManager itemCheckManager) {super.order = order;this.itemCheckManager = itemCheckManager;}@Overridepublic void doFilter(FilterRequestDTO filterRequestDTO, FilterChain filterChain) {if (accept(filterRequestDTO)) {//业务逻辑对应的manager进行校验处理（不做展开）itemCheckManager.checkItemPermission(filterRequestDTO, elementCheckResults);}//继续走责任链的下一个filterfilterChain.doFilter(filterRequestDTO);}@Overridepublic boolean accept(FilterRequestDTO filterRequestDTO) {//自行根据业务场景定义处理何种请求return true;}//对外暴露的create方法public static ItemPermissionFilter create(Integer order, ItemCheckManager itemCheckManager) {return new ItemPermissionFilter(order, itemCheckManager);}}
定义CouponFilterChain实现filterChain接口，定义对于内部filter的处理逻辑
【filters】是filterChain当中的filter集合； 【posLocal】是一个ThreadLocal变量，记录着当前filterChain执行到了第几个filter的index； 【checkResult】也是一个ThreadLocal变量，它记录着全局所有Filter的校验结果，每执行一个filter，filter就会把当前的执行结果记录在该变量中，之后会统一返回给用户，大大减少了参数的传递复杂度；
public class CouponFilterChain implements FilterChain {/*** 责任链中的所有的处理组件 非变量*/private final List<? extends AbstractOrderFilter> filters;/*** 当前执行到的位置 这是个共享变量*/private static ThreadLocal<Integer> posLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> 0);/*** 责任链的校验结果--即需要给用户反馈的校验结果，共享变量，threadLocal，会作为全局参数*/public static final ThreadLocal<List<CheckResult>> checkResult = new ThreadLocal<>();/*** 包含filter数量 非变量*/private final int size;@Overridepublic void doFilter(FilterRequestDTO filterRequestDTO) {//共享变量记住当前filterChain执行的filter的index，直至结束Integer pos = posLocal.get();if (pos < size) {pos++;posLocal.set(pos);Filter filter = this.filters.get(pos - 1);filter.doFilter(filterRequestDTO, this);}}//供外部业务代码调用的主要方法public BaseResult<CheckResult> process(FilterRequestDTO filterRequestDTO) {this.doFilter(filterRequestDTO);//将共享变量里面的结果取出来，返回给用户return BaseResult.makeSuccess(checkResult.get(););}@Override//注意避免ThreadLocal内存泄漏，要removepublic void reset() {posLocal.remove();posLocal.set(0);checkResult.remove();}public CouponFilterChain(List<? extends AbstractOrderFilter> filters) {filters.sort(AbstractOrderFilter::compareTo);this.filters = filters;this.size = filters.size();}}
责任链初始化--根据业务场景自行拼接filter
在实现好了Filter已经FilterChain之后，我们需要对他们进行初始化，这个时候就可以根据你所需要的业务场景自行组装filter到filterChain当中; 有多种初始化方法，下面只简单介绍一种（将商品filter和门店filter初始化）
@Component@Slf4jpublic class FilterChainManager {@ResourceStoreManager storeManager;@ResourceItemManager itemManager;private CouponFilterChain couponFilterChain;//初始化责任链@PostConstructprivate void init() {//总链List<AbstractOrderFilter> filters = new ArrayList<>();//按需添加链上的filter……//商品校验filterfilters.add(ItemFilter.create(100, ItemManager));//门店校验filterfilters.add(StoreFilter.create(200, StoreManager));this.couponFilterChain = new CouponFilterChain(filters);}//供外部调用的方法public BaseResult<CheckResult> process(FilterRequestDTO filterRequestDTO) {BaseResult<CheckResult> result = null;try {//责任链模式，校验每一个参数的合法性并输出错误原因result = couponFilterChain.process(filterRequestDTO);return result} catch (Exception e) {return TMPResult.failOf("system error", e.getMessage());} finally {//这里非常重要 必须重置if (couponFilterChain != null) {couponFilterChain.reset();}}}}
到此我们已经实现了责任链模式，可以画个图理解一下：
拓展--组合过滤器CompositeFilter + FilterChain
/*** 合成的过滤器，改过滤器内部由多个过滤器组合而成*/public class CompositeFilter extends AbstractOrderFilter {/*** 所有的责任事件*/private List<? extends AbstractOrderFilter> filters = new ArrayList();public CompositeFilter(Integer order, List<? extends AbstractOrderFilter> filters) {super.order = order;this.filters = filters;}@Overridepublic void doFilter(FilterRequestDTO filterRequestDTO, FilterChain filterChain) {(new InnerFilterChain(filterChain, this.filters)).doFilter(filterRequestDTO);}/*** 内部链处理逻辑，优先将合成过滤器的内部过滤器进行处理，然后再传给下一个过滤器*/private static class InnerFilterChain implements FilterChain {private final FilterChain originalChain;private final List<? extends AbstractOrderFilter> additionalFilters;private int currentPosition = 0;public InnerFilterChain(FilterChain chain, List<? extends AbstractOrderFilter> additionalFilters) {this.originalChain = chain;this.additionalFilters = additionalFilters;}@Overridepublic void doFilter(FilterRequestDTO filterRequestDTO) {if (this.currentPosition >= this.additionalFilters.size()) {//如果已经执行完了内部过滤器，则跳到外部继续执行外部下一个节点的过滤器this.originalChain.doFilter(filterRequestDTO);} else {//继续执行内部过滤器this.currentPosition++;AbstractOrderFilter currentFilter = this.additionalFilters.get(this.currentPosition - 1);currentFilter.doFilter(filterRequestDTO, this);}}@Overridepublic void reset() {}}public static CompositeFilter create(Integer order, List<? extends AbstractOrderFilter> filters) {filters.sort(AbstractOrderFilter::compareTo);return new CompositeFilter(order, filters);}}
思考