责任链模式及Filter的工作原理是什么

今天就跟大家聊聊有关 责任链模式及Filter的工作原理是什么，可能很多人都不太了解，为了让大家更加了解，小编给大家总结了以下内容，希望大家根据这篇文章可以有所收获。

每个软件工程师的词典中，各种高大上的词不少，也可能因为使用开发语言与环境的差异有所不同，但也有不少是超越语言的。

像音乐家常说

音乐是没有国界的。

而对于软件工程师，则无论是JAVA工程师，C#工程师，都会了解设计模式。

设计模式是没有开发语言界限的，是面向对象的经验提炼出来，解决重复问题的设计方法。

关于设计模式，有许多经典的著作，像Gof的设计模式，像Robert.C.Martin的

P.P.P。而分析开源项目中对于设计模式的书籍则不多。我接下来打算写一系列分析Tomcat内设计模式使用的文章，本文是第一篇，先介绍责任链模式在Tomcat中的使用。

介绍 

Chain of Refponsibility(责任链)，是一种对象行为模式。

在Gof的设计模式一书中，对于该模式的意图描述如下：

使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这个对象连成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有一个对象处理它为止。

对于该模式的理解，最主要的是了解其一直在向下传递一个对象，阎宏曾在书中以击鼓传花来描述此模式。在Web应用中，这个传的花就是请求。

了解了模式之后，我们看Tomcat中对于此模式是如何实现的。

在Filter的使用中，我们会注意到其接口中包含这样一个方法

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

我们看到，这个方法中，除了向下传递请递request和response之外，还传了另一个FilterChain对象。每次当前Filter的逻辑处理完成后，我们一般会调用FilterChain的doFilter方法，以执行下一个Filter的逻辑。这里需要注意的是，可能这个FilterChain的接口方法也叫doFilter容易引起误解，其实这个方法的声明如下：

/**
 * 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);

如果这里称之为invokeFilter或者executeFilter也许更好理解些。

那么，每一次，一个Filter执行完毕后，FilterChain的doFilter是如何确认下一个Filter该谁去执行了呢？

奥秘就在这里，即FilterChain接口的实现。

/**
 * 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 ) {//注意这里是启用了SecurityManager,了解详情可以后台回复关键字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);//默认每次调用的处理方法在这里
    }}

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);
        }}

我们看到，在真正处理FilterChain的控制中，是通过pos和n这两个参数来判断的。两者的声明如下：

/**
 * 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;

我们看到，一个标识当前处理的Filter，一个标识chain中的总filter数。

在chain中的Filter都执行完成后，pos < n 的逻辑不再执行，跳到执行后面真正的Servlet的请求处理。

而每个Filter，可以在filterChain执行前后分别进行预处理和后处理。是因为每个filter调用，最后类似于递归调用，在filter的doFilter执行完毕后逻辑中会有return操作，保证不向下执行到Servlet的逻辑中。

了解了Filter的执行原理以及责任链模式的基本概念，我们自己要使用这个模式，只需要保证各个链实现相同的接口，接口方法中每次将Chain传递下去，即可很好的实现。控制Chain执行的逻辑中，可以通过数组或者List来存储整个链的元素，像Tomcat这样：

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

在控制中，每次取出下一个元素执行，就可以实现责任链了。

看完上述内容，你们对 责任链模式及Filter的工作原理是什么有进一步的了解吗？如果还想了解更多知识或者相关内容，请关注亿速云行业资讯频道，感谢大家的支持。