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责任链模式详解

什么是责任链模式？

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，它将请求的发送者和接收者解耦，通过创建一个处理请求的接收者链来处理请求。这种模式允许请求沿着处理链传递，直到有一个对象处理它为止。

核心思想

1. 解耦发送者和接收者：发送者不需要知道具体由哪个接收者处理请求
2. 动态链式处理：可以灵活地调整处理链的顺序和组成
3. 责任分离：每个处理器只关注自己负责的部分

工作流程示例

以电商订单处理为例：

1. 用户提交订单
2. 系统依次执行：
   • 库存校验（检查商品是否有货）
   • 风控校验（检查用户是否存在欺诈风险）
   • 支付信息校验（检查支付方式是否有效）
   • 物流校验（检查配送地址是否可达）
3. 任何一个环节失败，整个流程终止并返回相应错误
4. 所有环节通过后，订单创建完成

模式结构

Handler（抽象处理器）

定义处理请求的接口，通常包含：

publicabstractclassHandler{protectedHandlernextHandler;publicvoidsetNext(Handlerhandler){this.nextHandler=handler;}publicabstractvoidhandleRequest(Requestrequest);}

ConcreteHandler（具体处理器）

实现具体的处理逻辑，例如：

publicclassInventoryHandlerextendsHandler{@OverridepublicvoidhandleRequest(Requestrequest){if(checkInventory(request)){if(nextHandler!=null){nextHandler.handleRequest(request);}}else{thrownewRuntimeException("库存不足");}}privatebooleancheckInventory(Requestrequest){// 实际的库存检查逻辑}}

典型应用场景

1. 订单处理系统

• 库存校验：检查商品库存是否充足
• 价格校验：检查商品价格是否发生变化
• 优惠券校验：验证优惠券是否有效
• 风控校验：评估订单欺诈风险
• 支付校验：验证支付方式和金额

2. OA审批系统

• 部门审批：部门经理审批
• 财务审批：财务部门审核预算
• 高管审批：总经理/CEO最终审批
• 归档处理：审批完成后归档

审批金额阈值示例：

• 5万元以下：部门经理审批
• 5-50万元：部门经理→财务总监
• 50万元以上：部门经理→财务总监→CEO

3. Web请求处理

Filter链

1. 字符编码过滤器：设置请求/响应编码
2. 认证过滤器：检查用户登录状态
3. 权限过滤器：验证用户权限
4. 日志过滤器：记录请求信息
5. 限流过滤器：防止DDoS攻击

Interceptor链

1. 参数校验：验证请求参数合法性
2. 数据转换：格式化请求数据
3. 性能监控：记录方法执行时间
4. 异常处理：统一异常捕获和处理

实现方式

基础实现

publicabstractclassHandler{privateHandlernext;publicHandlersetNext(Handlernext){this.next=next;returnnext;}publicabstractbooleanhandle(Requestrequest);protectedbooleanhandleNext(Requestrequest){if(next==null){returntrue;}returnnext.handle(request);}}

Spring中的实现示例

publicinterfaceHandlerInterceptor{defaultbooleanpreHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler){returntrue;}defaultvoidpostHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler,ModelAndViewmodelAndView){}defaultvoidafterCompletion(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler,Exceptionex){}}

优缺点分析

优点

1. 降低耦合度：发送者无需知道具体处理器
2. 增强灵活性：可以动态调整处理链
3. 单一职责：每个处理器只关注自己的逻辑
4. 可扩展性：新增处理器无需修改现有代码

缺点

1. 性能影响：长处理链可能影响性能
2. 调试困难：请求可能在任意环节被处理
3. 循环引用：处理链配置不当可能导致循环

实际案例

Java Servlet中的FilterChain

publicinterfaceFilterChain{voiddoFilter(ServletRequestrequest,ServletResponseresponse);}// 实现示例publicclassApplicationFilterChainimplementsFilterChain{privateFilter[]filters;privateintposition=0;publicvoiddoFilter(ServletRequestrequest,ServletResponseresponse){if(position<filters.length){Filterfilter=filters[position++];filter.doFilter(request,response,this);}else{// 调用servlet.service()方法}}}

Spring Security的过滤器链

Spring Security使用责任链模式构建了复杂的安全过滤器链，包含：

1. SecurityContextPersistenceFilter
2. LogoutFilter
3. UsernamePasswordAuthenticationFilter
4. BasicAuthenticationFilter
5. RememberMeAuthenticationFilter
6. AnonymousAuthenticationFilter
7. ExceptionTranslationFilter
8. FilterSecurityInterceptor