责任链模式

责任链模式

本文链接：https://blog.csdn.net/feather_wch/article/details/131760462

1、是一种行为型设计模式
2、主要角色

  1. 抽象处理者
  2. 具体处理者

3、允许将请求沿着一系列处理者进行传递，直到有一个处理者可以处理该请求

  1. 解耦请求 发送者 和 处理者
  2. 可以动态改变处理者链条的顺序和内容

4、在Java中，责任链模式有多种实现方式，例如：

  • 使用抽象处理者类和具体处理者类，每个处理者类都有一个指向下一个处理者的引用，以及一个抽象的处理请求的方法。这种方式可以实现灵活的链构建和动态地添加或删除处理者。²
  • 使用过滤器接口和过滤器链类，每个过滤器都实现了一个过滤方法，过滤器链类负责将过滤器串联起来，并提供一个执行过滤的方法。这种方式可以实现简单的责任链模式，常用于对请求进行预处理或后处理。³
  • 使用注解和反射机制，每个处理者都使用注解来标识自己的优先级或顺序，通过反射机制来获取所有的处理者并按照注解来排序，然后依次执行处理请求的方法。这种方式可以实现无侵入性的责任链模式，不需要修改原有的代码结构。

优点和缺点

责任链模式的优点有：

  • 请求与处理解耦，降低了系统的耦合度¹
  • 处理者只需要关心自己的处理逻辑，不需要知道链条的结构和其他处理者的情况²
  • 易于维护，可以灵活地增加或删除处理者，符合开闭原则³

责任链模式的缺点有：

  • 产生很多细粒度的对象，增加了系统的复杂度和开销¹
  • 不一定能处理请求，可能出现请求无人响应的情况，需要提供默认处理和检查链条的有效性⁴

实例：日志处理->抽象处理者类和具体处理者类

// 定义日志级别常量
public class LogLevel {public static final int INFO = 1;public static final int DEBUG = 2;public static final int ERROR = 3;
}

抽象处理者


// 定义抽象日志记录器类
public abstract class Logger {// 保存下一个日志记录器的引用protected Logger nextLogger;// 保存当前日志记录器的日志级别protected int level;// 设置下一个日志记录器public void setNextLogger(Logger nextLogger) {this.nextLogger = nextLogger;}// 处理日志请求public void logMessage(int level, String message) {// 如果当前日志记录器的级别大于等于请求的级别，则输出日志信息if (this.level <= level) {write(message);}// 如果存在下一个日志记录器，则传递给它继续处理if (nextLogger != null) {nextLogger.logMessage(level, message);}}// 抽象方法，由具体子类实现protected abstract void write(String message);
}

具体处理者

// 定义具体日志记录器类：控制台日志记录器
public class ConsoleLogger extends Logger {// 构造方法，设置当前日志记录器的级别为INFOpublic ConsoleLogger() {this.level = LogLevel.INFO;}// 实现write方法，输出到控制台@Overrideprotected void write(String message) {System.out.println("Console Logger: " + message);}
}// 定义具体日志记录器类：文件日志记录器
public class FileLogger extends Logger {// 构造方法，设置当前日志记录器的级别为DEBUGpublic FileLogger() {this.level = LogLevel.DEBUG;}// 实现write方法，输出到文件（这里简化为控制台）@Overrideprotected void write(String message) {System.out.println("File Logger: " + message);}
}// 定义具体日志记录器类：错误日志记录器
public class ErrorLogger extends Logger {// 构造方法，设置当前日志记录器的级别为ERRORpublic ErrorLogger() {this.level = LogLevel.ERROR;}// 实现write方法，输出到错误日志（这里简化为控制台）@Overrideprotected void write(String message) {System.out.println("Error Logger: " + message);}
}// 定义客户端类
public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建各个日志记录器对象Logger consoleLogger = new ConsoleLogger();Logger fileLogger = new FileLogger();Logger errorLogger = new ErrorLogger();// 构建责任链，设置每个日志记录器的下一个日志记录器consoleLogger.setNextLogger(fileLogger);fileLogger.setNextLogger(errorLogger);// 发送不同级别的日志请求，观察输出结果consoleLogger.logMessage(LogLevel.INFO, "This is an information.");consoleLogger.logMessage(LogLevel.DEBUG, "This is a debug message.");consoleLogger.logMessage(LogLevel.ERROR, "This is an error message.");}
}

输出结果：

Console Logger: This is an information.
Console Logger: This is a debug message.
File Logger: This is a debug message.
Console Logger: This is an error message.
File Logger: This is an error message.
Error Logger: This is an error message.

从输出结果可以看出，每个日志记录器都会根据自己的级别来决定是否输出日志信息，并且会将请求传递给下一个日志记录器继续处理。这样就实现了责任链模式的功能。

实例二：

责任链和OkHttp

1、OkHttp采用的哪种责任链模式

  1. 采用的是不纯的责任链模式
  2. 每个拦截器都组装了响应的一部分

2、OkHttp定义了两个接口

  1. Interceptor:Response r = intercept(Chain c)
  2. Interceptor.Chain: Response r = intercept(Request q)
  3. 实现了Chain接口的内部类RealInterceptorChain

3、抽象处理者：Interceptor

  1. Interceptor接口中只有一个方法：intercept
  2. 接收一个Chain对象作为参数
  3. 返回一个Response对象作为结果。

4、具体处理者：每个实现了Interceptor接口的类都负责处理响应的一部分，并调用Chain对象的proceed方法来传递给下一个拦截器继续处理。

5、Chain接口中也只有一个方法：proceed

  1. 接收一个Request对象作为参数
  2. 返回一个Response对象作为结果
  3. Chain对象负责执行intercept方法，并维护当前拦截器的索引和列表。

4、RealInterceptorChain类是Chain接口的具体实现类，1. 包含了一个拦截器列表、一个网络连接对象、一个请求对象、一个响应对象、一个重试次数和一个索引。
2. 它在proceed方法中根据索引来获取当前拦截器
3. 并调用其intercept方法来处理请求和响应，并将自身作为参数传递给下一个拦截器。

5、OkHttp和责任链模式的总结

  1. Interceptor负责处理请求和响应的一部分
  2. Interceptor通过Chain.proceed()传递给下一个拦截器处理
  3. Chain会找到下一个拦截器，并且执行器intercept()方法

6、RealInterceptorChain是什么

  1. 内部维护了List interceptors
  2. proceed()方法中通过index找到下一个拦截器，并且执行其intercept()方法，返回其Response给上一层
  3. 用于用户拦截器和网络拦截器

OkHttp源码流程

6、OkHttp拦截器执行流程是指OkHttp如何通过一系列的拦截器来实现网络请求和响应的处理的过程。

拦截器是一种可以对请求和响应进行修改或监控的组件，它实现了Interceptor接口，该接口只有一个方法：intercept，它接收一个Chain对象作为参数，并返回一个Response对象作为结果。

Chain是一个接口，它提供了一个方法：proceed，用于调用链中的下一个拦截器，并维护当前拦截器的索引和列表。Chain对象负责执行intercept方法，并将自身作为参数传递给下一个拦截器继续处理。

7、OkHttp中的拦截器
OkHttp中有多种拦截器，它们可以对请求和响应进行修改或监控，例如重试、重定向、缓存、连接、桥接等。³

8、OkHttp拦截器执行流程大致如下：

  1. 首先，用户通过OkHttpClient发起一个网络请求，该请求会被封装成一个Call对象，并加入到任务队列中等待执行。⁴
  2. 然后，Call对象会被分配给一个异步线程来执行，该线程会创建一个Transmitter对象，用于管理请求的发送和取消。⁴
  3. 【应用层拦截器】然后，会创建拦截器列表。将用户添加的应用层拦截器添加到列表中interceptors.addAll(client.interceptors())（通过OkHttpClient.addInterceptor方法添加）
  4. 【重试和重定向拦截器】接着，将RetryAndFollowUpInterceptor对象作为第二个拦截器添加到拦截器列表中。该拦截器负责实现重试和重定向的功能。⁴
  5. 【桥接拦截器】接着，将BridgeInterceptor对象，并将其作为第三个拦截器加入到拦截器列表中。该拦截器负责将用户构造的请求转换为向服务器发送的请求，将服务器返回的响应转换为对用户友好的响应。⁴
  6. 【缓存拦截器】然后，会创建一个CacheInterceptor对象，并将其作为第四个拦截器加入到拦截器列表中。该拦截器负责读取缓存、更新缓存、处理缓存策略等。⁴
  7. 【链接拦截器】接着，会创建一个ConnectInterceptor对象，并将其作为第五个拦截器加入到拦截器列表中。该拦截器负责建立与服务器的连接，并创建一个Exchange对象来管理连接的使用和释放。⁴
  8. 【网络拦截器】然后，将用户添加的网络层拦截器添加到列表中interceptors.addAll(client.networkInterceptors())（通过OkHttpClient.addNetworkInterceptor方法添加）
  9. 【请求服务拦截器】接着，创建一个CallServerInterceptor对象，并将其作为最后一个拦截器加入到拦截器列表中。该拦截器负责从服务器读取响应，并处理异常情况。⁴
  10. 将拦截器列表作为参数，构造出RealInterceptorChain
  11. response = chain.proceed() 开始责任链的调用，并且获取到响应

应用层拦截器

OkHttp应用层拦截器的使用方法有：

  1. 创建一个实现了Interceptor接口的类
    1. 重写intercept方法，该方法接收一个Chain参数，代表当前的拦截器链，
    2. 可以通过chain.request()获取请求对象
    3. 可以通过chain.proceed(request)获取响应对象，也可以修改请求或者响应对象。
  2. 使用OkHttpClient.Builder().addInterceptor(interceptor)方法添加自定义的拦截器，可以添加多个拦截器，它们会按照添加的顺序执行。
  3. 使用OkHttpClient.newCall(request)方法发起请求，请求会经过所有的应用层拦截器，然后到达网络层。

代码：请求+getResponseWithInterceptorChain

// 用户通过OkHttpClient发起一个网络请求
Request request = new Request.Builder().url("https://www.example.com").build();
OkHttpClient client = new OkHttpClient();
Call call = client.newCall(request);// Call对象被分配给一个异步线程来执行
call.enqueue(new Callback() {@Overridepublic void onResponse(Call call, Response response) {// 处理响应结果}@Overridepublic void onFailure(Call call, IOException e) {// 处理异常情况}
});

RealCall

  //依次执行拦截器链中的拦截器获取结果Response getResponseWithInterceptorChain() throws IOException {List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();//添加自定义拦截器interceptors.addAll(client.interceptors());//添加重试和重定向拦截器interceptors.add(retryAndFollowUpInterceptor);//添加桥接拦截器interceptors.add(new BridgeInterceptor(client.cookieJar()));//添加缓存拦截器interceptors.add(new CacheInterceptor(client.internalCache()));//添加链接拦截器interceptors.add(new ConnectInterceptor(client));if (!forWebSocket) {//添加网络拦截器interceptors.addAll(client.networkInterceptors());}//添加连接服务器拦截器，主要负责将我们的Http请求写进网络的IO流中interceptors.add(new CallServerInterceptor(forWebSocket));//构建拦截器链依次执行每一个拦截器Interceptor.Chain chain = new RealInterceptorChain(interceptors, null, null, null, 0, originalRequest);return chain.proceed(originalRequest);}

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