責任鏈模式及Filter的工作原理是什么

今天就跟大家聊聊有關 責任鏈模式及Filter的工作原理是什么，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。

每個軟件工程師的詞典中，各種高大上的詞不少，也可能因為使用開發語言與環境的差異有所不同，但也有不少是超越語言的。

像音樂家常說

音樂是沒有國界的。

而對于軟件工程師，則無論是JAVA工程師，C#工程師，都會了解設計模式。

設計模式是沒有開發語言界限的，是面向對象的經驗提煉出來，解決重復問題的設計方法。

關于設計模式，有許多經典的著作，像Gof的設計模式，像Robert.C.Martin的

P.P.P。而分析開源項目中對于設計模式的書籍則不多。我接下來打算寫一系列分析Tomcat內設計模式使用的文章，本文是第一篇，先介紹責任鏈模式在Tomcat中的使用。

介紹 

Chain of Refponsibility(責任鏈)，是一種對象行為模式。

在Gof的設計模式一書中，對于該模式的意圖描述如下：

使多個對象都有機會處理請求，從而避免請求的發送者和接收者之間的耦合關系。將這個對象連成一條鏈，并沿著這條鏈傳遞請求，直到有一個對象處理它為止。

對于該模式的理解，最主要的是了解其一直在向下傳遞一個對象，閻宏曾在書中以擊鼓傳花來描述此模式。在Web應用中，這個傳的花就是請求。

了解了模式之后，我們看Tomcat中對于此模式是如何實現的。

在Filter的使用中，我們會注意到其接口中包含這樣一個方法

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)

我們看到，這個方法中，除了向下傳遞請遞request和response之外，還傳了另一個FilterChain對象。每次當前Filter的邏輯處理完成后，我們一般會調用FilterChain的doFilter方法，以執行下一個Filter的邏輯。這里需要注意的是，可能這個FilterChain的接口方法也叫doFilter容易引起誤解，其實這個方法的聲明如下：

/**
 * Causes the next filter in the chain to be invoked, or if the calling
 * filter is the last filter in the chain, causes the resource at the end of
 * the chain to be invoked.
 */
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response);

如果這里稱之為invokeFilter或者executeFilter也許更好理解些。

那么，每一次，一個Filter執行完畢后，FilterChain的doFilter是如何確認下一個Filter該誰去執行了呢？

奧秘就在這里，即FilterChain接口的實現。

/**
 * Invoke the next filter in this chain, passing the specified request
 * and response.  If there are no more filters in this chain, invoke
 * the <code>service()</code> method of the servlet itself.
 *
*/
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response){

    if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {//注意這里是啟用了SecurityManager,了解詳情可以后臺回復關鍵字003查看。
        final ServletRequest req = request;
        final ServletResponse res = response;
        try {
            java.security.AccessController.doPrivileged(
                new java.security.PrivilegedExceptionAction<Void>() {
                    @Override
                    public Void run()
                        throws ServletException, IOException {
                        internalDoFilter(req,res);
                        return null;
                  } });
        } catch( PrivilegedActionException pe) { }
    } else {
     internalDoFilter(request,response);//默認每次調用的處理方法在這里
    }}

private void internalDoFilter(ServletRequest request,
                              ServletResponse response){
    // Call the next filter if there is one
    if (pos < n) {
        ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++];
        Filter filter = null;
            filter = filterConfig.getFilter();
                filter.doFilter(request, response, this);
      return;
    }

    // We fell off the end of the chain -- call the servlet instance
        if ((request instanceof HttpServletRequest) &&
            (response instanceof HttpServletResponse)) {
                servlet.service(request, response);
        } else {
            servlet.service(request, response);
        }}

我們看到，在真正處理FilterChain的控制中，是通過pos和n這兩個參數來判斷的。兩者的聲明如下：

/**
 * The int which is used to maintain the current position
 * in the filter chain.
 */
private int pos = 0;

/**
 * The int which gives the current number of filters in the chain.
 */
private int n = 0;

我們看到，一個標識當前處理的Filter，一個標識chain中的總filter數。

在chain中的Filter都執行完成后，pos < n 的邏輯不再執行，跳到執行后面真正的Servlet的請求處理。

而每個Filter，可以在filterChain執行前后分別進行預處理和后處理。是因為每個filter調用，最后類似于遞歸調用，在filter的doFilter執行完畢后邏輯中會有return操作，保證不向下執行到Servlet的邏輯中。

了解了Filter的執行原理以及責任鏈模式的基本概念，我們自己要使用這個模式，只需要保證各個鏈實現相同的接口，接口方法中每次將Chain傳遞下去，即可很好的實現。控制Chain執行的邏輯中，可以通過數組或者List來存儲整個鏈的元素，像Tomcat這樣：

/**
 * Filters.
 */
private ApplicationFilterConfig[] filters =
    new ApplicationFilterConfig[0];

在控制中，每次取出下一個元素執行，就可以實現責任鏈了。

看完上述內容，你們對 責任鏈模式及Filter的工作原理是什么有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。