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本文轉載自微信公眾號「源碼興趣圈」，作者龍臺。轉載本文請聯(lián)系源碼興趣圈公眾號。   

前言

文章開篇，拋出一個老生常談的問題，學習設計模式有什么作用?

設計模式主要是為了應對代碼的復雜性，讓其滿足開閉原則，提高代碼的擴展性

另外，學習的設計模式 一定要在業(yè)務代碼中落實，只有理論沒有真正實施，是無法真正掌握并且靈活運用設計模式的

這篇文章主要說 責任鏈設計模式，認識此模式是在讀 Mybatis 源碼時， Interceptor 攔截器主要使用的就是責任鏈，當時讀過后就留下了很深的印象(內心 OS：還能這樣玩)

文章先從基礎概念說起，另外分析一波 Mybatis 源碼中是如何運用的，最后按照 "習俗"，設計一個真實業(yè)務場景上的應用

責任鏈設計模式大綱如下：

1. 什么是責任鏈模式
2. 完成真實的責任鏈業(yè)務場景設計
3. Mybatis Interceptor 底層實現(xiàn)
4. 責任鏈模式總結

什么是責任鏈模式

舉個例子，SpringMvc 中可以定義攔截器，并且可以定義多個。當一個用戶發(fā)起請求時，順利的話請求會經過所有攔截器，最終到達業(yè)務代碼邏輯，SpringMvc 攔截器設計就是使用了責任鏈模式

為什么說順利的話會經過所有攔截器?因為請求不滿足攔截器自定義規(guī)則會被打回，但這并不是責任鏈模式的唯一處理方式，繼續(xù)往下看

在責任鏈模式中，多個處理器(參照上述攔截器)依次處理同一個請求。一個請求先經過 A 處理器處理，然后再把請求傳遞給 B 處理器，B 處理器處理完后再傳遞給 C 處理器，以此類推，形成一個鏈條，鏈條上的每個處理器 各自承擔各自的處理職責

責任鏈模式中多個處理器形成的處理器鏈在進行處理請求時，有兩種處理方式：

1. 請求會被 所有的處理器都處理一遍，不存在中途終止的情況，這里參照 MyBatis 攔截器理解
2. 二則是處理器鏈執(zhí)行請求中，某一處理器執(zhí)行時，如果不符合自制定規(guī)則的話，停止流程，并且剩下未執(zhí)行處理器就不會被執(zhí)行，大家參照 SpringMvc 攔截器理解

這里通過代碼的形式對兩種處理方式作出解答，方便讀者更好的理解。首先看下第一種，請求會經過所有處理器執(zhí)行的情況

圖1 責任鏈模式一種實現(xiàn)

IHandler 負責抽象處理器行為，handle() 則是不同處理器具體需要執(zhí)行的方法，HandleA、HandleB 為具體需要執(zhí)行的處理器類，HandlerChain 則是將處理器串成一條鏈執(zhí)行的處理器鏈

public class ChainApplication { 
    public static void main(String[] args) { 
        HandlerChain handlerChain = new HandlerChain(); 
        handlerChain.addHandler(Lists.newArrayList(new HandlerA(), new HandlerB())); 
        handlerChain.handle(); 
        /** 
         * 程序執(zhí)行結果： 
         * HandlerA打?。簣?zhí)行 HandlerA 
         * HandlerB打印：執(zhí)行 HandlerB 
         */ 
    } 
} 

這種責任鏈執(zhí)行方式會將所有的 處理器全部執(zhí)行一遍，不會被打斷。Mybatis 攔截器用的正是此類型，這種類型 重點在對請求過程中的數據或者行為進行改變

圖2 參考Mybatis攔截器實現(xiàn)

而另外一種責任鏈模式實現(xiàn)，則是會對請求有阻斷作用，阻斷產生的前置條件是在處理器中自定義的，代碼中的實現(xiàn)較簡單，讀者可以聯(lián)想 SpringMvc 攔截器的實現(xiàn)流程

圖3 責任鏈模式一種實現(xiàn)

根據代碼看的出來，在每一個 IHandler 實現(xiàn)類中會返回一個布爾類型的返回值，如果返回布爾值為 false，那么責任鏈發(fā)起類會中斷流程，剩余處理器將不會被執(zhí)行。就像我們定義在 SpringMvc 中的 Token 攔截器，如果 Token 失效就不能繼續(xù)訪問系統(tǒng)，處理器將請求打回

public class ChainApplication { 
    public static void main(String[] args) { 
        HandlerChain handlerChain = new HandlerChain(); 
        handlerChain.addHandler(Lists.newArrayList(new HandlerA(), new HandlerB())); 
        boolean resultFlag = handlerChain.handle(); 
        if (!resultFlag) { 
            System.out.println("責任鏈中處理器不滿足條件"); 
        } 
    } 
} 

讀者可以自己在 IDEA 中實現(xiàn)兩種不同的責任鏈模式，對比其中的不同，設想下業(yè)務中真實的應用場景，再或者可以跑 SpringBoot 項目，創(chuàng)建多個攔截器來佐證文中的說辭

圖4 參考SpringMvc攔截器實現(xiàn)

本章節(jié)介紹了責任鏈設計模式的具體語義，以及不同責任鏈實現(xiàn)類型代碼舉例，并以 Mybatis、SpringMvc 攔截器為參照點，介紹各自不同的代碼實現(xiàn)以及應用場景

責任鏈業(yè)務場景設計

趁熱打鐵，本小節(jié)對使用的真實業(yè)務場景進行舉例說明。假設業(yè)務場景是這樣的，我們 系統(tǒng)處在一個下游服務，因為業(yè)務需求，系統(tǒng)中所使用的 基礎數據需要從上游中臺同步到系統(tǒng)數據庫

基礎數據包含了很多類型數據，雖然數據在中臺會有一定驗證，但是 數據只要是人為錄入就極可能存在問題，遵從對上游系統(tǒng)不信任原則，需要對數據接收時進行一系列校驗

最初是要進行一系列驗證原則才能入庫的，后來因為工期問題只放了一套非空驗證，趁著春節(jié)期間時間還算寬裕，把這套驗證規(guī)則骨架放進去

從我們系統(tǒng)的接入數據規(guī)則而言，個人覺得需要支持以下幾套規(guī)則

1. 必填項校驗，如果數據無法滿足業(yè)務所必須字段要求，數據一旦落入庫中就會產生一系列問題
2. 非法字符校驗，因為數據如何錄入，上游系統(tǒng)的錄入規(guī)則是什么樣的我們都不清楚，這一項規(guī)則也是必須的
3. 長度校驗，理由同上，如果系統(tǒng)某字段長度限制 50，但是接入來的數據 500長度，這也會造成問題

為了讓讀者了解業(yè)務嵌入責任鏈模式的前因，這里列舉了三套校驗規(guī)則，當然真實中可能不止這三套。但是 一旦將責任鏈模式嵌入數據同步流程，就會 完全符合文初所提的開閉原則，提高代碼的擴展性

本案例設計模式中的開閉原則通過 Spring 提供支持，后續(xù)添加新的校驗規(guī)則就可以不必修改原有代碼

這里要再強調下，設計模式的應用場景一定要靈活掌握，只有這樣才能在合適的業(yè)務場景合理運用對象的設計模式

既然設計模式場景說過了，最后說一下需要達成的業(yè)務需求。將一個批量數據經過處理器鏈的處理，返回出符合要求的數據分類

定義頂級驗證接口和一系列處理器實現(xiàn)類沒什么難度，但是應該如何進行鏈式調用呢?

這一塊代碼需要有一定 Spring 基礎才能理解，一起來看下 VerifyHandlerChain 如何將所有處理器串成一條鏈

VerifyHandlerChain 處理流程如下：

1. 實現(xiàn)自 InitializingBean 接口，在對應實現(xiàn)方法中獲取 IOC 容器中類型為 VerifyHandler 的 Bean，也就是 EmptyVerifyHandler、SexyVerifyHandler
2. 將 VerifyHandler 類型的 Bean 添加到處理器鏈容器中
3. 定義校驗方法 verify()，對入參數據展開處理器鏈的全部調用，如果過程中發(fā)現(xiàn)已無需要驗證的數據，直接返回

這里使用 SpringBoot 項目中默認測試類，來測試一下如何調用

@SpringBootTest 
class ChainApplicationTests { 
 
    @Autowired 
    private VerifyHandlerChain verifyHandlerChain; 
 
    @Test 
    void contextLoads() { 
        List<Object> verify = verifyHandlerChain.verify(Lists.newArrayList("源碼興趣圈", "@龍臺")); 
        System.out.println(verify); 
    } 
} 

這樣的話，如果客戶或者產品提校驗相關的需求時，我們只需要實現(xiàn) VerifyHandler 接口新建個校驗規(guī)則實現(xiàn)類就 OK 了，這樣符合了設計模式的原則：滿足開閉原則，提高代碼的擴展性

熟悉之前作者寫過設計模式的文章應該知道，強調設計模式重語義，而不是具體的實現(xiàn)過程。所以，你看咱們這個校驗代碼，把責任鏈兩種模式結合了使用

上面的代碼只是示例代碼，實際業(yè)務中的實現(xiàn)要比這復雜很多，比如：

1. 如何定義處理器的先后調用順序。比如說某一個處理器執(zhí)行時間很長并且過濾數據很少，所以希望把它放到最后面執(zhí)行
2. 這是為當前業(yè)務的所有數據類型進行過濾，如何自定義單個數據類型過濾。比如你接入學生數據，學號有一定校驗規(guī)則，這種處理器類肯定只適合單一類型

還有很多的業(yè)務場景，所以設計模式強調的應該是一種思想，而不是固定的代碼寫法，需要結合業(yè)務場景靈活變通

責任鏈模式的好處

一定要使用責任鏈模式么?不使用能不能完成業(yè)務需求?

回答是肯定可以，設計模式只是幫助減少代碼的復雜性，讓其滿足開閉原則，提高代碼的擴展性。如果不使用同樣可以完成需求

如果不使用責任鏈模式，上面說的真實同步場景面臨兩個問題

1. 如果把上述說的代碼邏輯校驗規(guī)則寫到一起，毫無疑問這個類或者說這個方法函數奇大無比。減少代碼復雜性一貫方法是：將大塊代碼邏輯拆分成函數，將大類拆分成小類，是應對代碼復雜性的常用方法。如果此時說：可以把不同的校驗規(guī)則拆分成不同的函數，不同的類，這樣不也可以滿足減少代碼復雜性的要求么。這樣拆分是能解決代碼復雜性，但是這樣就會面臨第二個問題
2. 開閉原則：添加一個新的功能應該是，在已有代碼基礎上擴展代碼，而非修改已有代碼。大家設想一下，假設你寫了三套校驗規(guī)則，運行過一段時間，這時候領導讓加第四套，是不是要在原有代碼上改動

綜上所述，在合適的場景運用適合的設計模式，能夠讓代碼設計復雜性降低，變得更為健壯。朝更遠的說也能讓自己的編碼設計能力有所提高，告別被人吐槽的爛代碼...

Mybatis Interceptor底層實現(xiàn)

上面說了那么多，框架底層源碼是怎么設計并且使用責任鏈模式的?之前在看 Mybatis 3.4.x 源碼時了解到 Interceptor 底層實現(xiàn)就是責任鏈模式，這里和讀者分享 Interceptor 具體實現(xiàn)

開門見山，直接把視線聚焦到 Mybatis 源碼，版本號 3.4.7-SNAPSHOT

熟悉么?是不是和我們上面用到的責任鏈模式差不太多，有處理器集合 interceptors，有添加處理器方法

Mybatis Interceptor 不僅用到了責任鏈，還用到了動態(tài)代理，服務于 Mybatis 四大 "護教法王"，在創(chuàng)建對象時通過動態(tài)代理和責任鏈相結合組裝而成插件模塊

1. ParameterHandler
2. ResultSetHandler
3. StatementHandler
4. Executor

使用過 Mybatis 的讀者應該知道，查詢 SQL 的分頁語句就是使用 Interceptor 實現(xiàn)，比如市場上的 PageHelper、Mybatis-Plus 分頁插件再或者我們自實現(xiàn)的分頁插件(應該沒有項目組使用顯示調用多條語句組成分頁吧)

拿查詢語句舉例，如果定義了多個查詢相關的攔截器，會先經過攔截器的代碼加工，所有的攔截器執(zhí)行完畢后才會走真正查詢數據庫操作

扯的話就扯遠了，能夠知道如何用、在哪用就可以了。通過 Interceptor 也能知道一點，想要讀框架源碼，需要一定的設計模式基礎。如果對責任鏈、動態(tài)代理不清楚，那么就不能理解這一塊的精髓

結言

文章通過圖文并茂的方式幫助大家理解責任鏈設計模式，在兩種類型示例代碼以及舉例實際業(yè)務場景下，相信小伙伴已經掌握了如何在合適的場景使用責任鏈設計模式

看完文章后可以結合 Mybatis、SpringMvc 攔截器更深入掌握責任鏈模式的應用場景以及使用手法。另外可以結合項目中實際業(yè)務場景靈活使用，相信真正使用后的你會對責任鏈模式產生更深入的了解

文章參考：《設計模式之美：職責鏈模式》