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開源框架中的責(zé)任鏈模式實(shí)踐

一、責(zé)任鏈介紹

在GoF 的《設(shè)計(jì)模式》一書中對(duì)責(zé)任鏈模定義的:將請(qǐng)求的發(fā)送和接收解耦,讓多個(gè)接收對(duì)象都有機(jī)會(huì)處理這個(gè)請(qǐng)求。將這些接收對(duì)象串成一條鏈,并沿著這條鏈傳遞這個(gè)請(qǐng)求,直到鏈上的某個(gè)接收對(duì)象能夠處理它為止或者所有接收對(duì)象處理一遍。

用通俗的話解釋在責(zé)任鏈模式中,多個(gè)處理器(接收對(duì)象)依次處理同一個(gè)請(qǐng)求。一個(gè)請(qǐng)求先經(jīng)過(guò) A 處理器處理,然后再把請(qǐng)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(gè)鏈條。鏈條上的每個(gè)處理器各自承擔(dān)各自的處理職責(zé),所以叫作責(zé)任鏈模式。

責(zé)任鏈模式有效地降低了發(fā)送和接收者之間的耦合度,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。在責(zé)任鏈的模式下不僅能夠針對(duì)單個(gè)處理器對(duì)象進(jìn)行定制升級(jí)(每個(gè)處理器對(duì)象關(guān)注各自的任務(wù)),而且能夠?qū)φ麄€(gè)責(zé)任鏈的處理器對(duì)象的順序的調(diào)整以及增刪。

本文約定:責(zé)任鏈上的接收對(duì)象統(tǒng)一稱為處理器;本文中介紹的責(zé)任鏈屬于GOF定義中責(zé)任鏈的變種即責(zé)任鏈上的所有處理器都會(huì)參與任務(wù)的處理

二、責(zé)任鏈實(shí)現(xiàn)

責(zé)任鏈模式有多種實(shí)現(xiàn)方式,從驅(qū)動(dòng)責(zé)任鏈上處理器方式的角度可以分類兩類,即責(zé)任鏈驅(qū)動(dòng) 和 責(zé)任鏈處理器自驅(qū)動(dòng)

2.1 處理器自驅(qū)動(dòng)

// 1、定義抽象類
public abstract class AbstractHandler {
  protected Handler next = null;
  // 綁定處理器
  public void setSuccessor(Handler next) {
    this.next = next;
  }
  // 處理器執(zhí)行操作并驅(qū)動(dòng)下一個(gè)處理器
  public abstract void handle();
}
// 2、定義處理器A
public class HandlerA extends AbstractHandler {
  @Override
  public void handle() {
    // do something
    if (next != null) {
      next.handle();
    }
  }
}
// 3、定義處理器B
public class HandlerB extends AbstractHandler {
  @Override
  public void handle() {
    // do something     
    if (next != null) {
      next.handle();
    }
  }
} 
// 4、構(gòu)建責(zé)任鏈并添加處理器
public class HandlerChAIn {
  // 通過(guò)鏈表的形式保存責(zé)任鏈
  private AbstractHandler head = null;
  private AbstractHandler tail = null;
  public void addHandler(AbstractHandler handler) {
    handler.setSuccessor(null); 
    if (head == null) {
      head = handler;
      tail = handler;
      return;
    }
    tail.setSuccessor(handler);
    tail = handler;
  } 
  public void handle() {
    if (head != null) {
      head.handle();
    }
  }
} 
// 5、整體構(gòu)建責(zé)任鏈添加處理器并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)
public class Application {
  public static void main(String[] args) {
    // 構(gòu)建責(zé)任鏈并添加處理器
    HandlerChain chain = new HandlerChain();
    chain.addHandler(new HandlerA());
    chain.addHandler(new HandlerB());
    // 責(zé)任鏈負(fù)責(zé)觸發(fā)
    chain.handle();
  }
}

說(shuō)明:

  • 責(zé)任鏈上的每個(gè)處理器對(duì)象維護(hù)下一個(gè)處理器對(duì)象,整個(gè)責(zé)任鏈的驅(qū)動(dòng)由每個(gè)處理器對(duì)象自行驅(qū)動(dòng)。
  • 每個(gè)處理器對(duì)象Handler中包含下一個(gè)處理器對(duì)象next的變量,通過(guò)鏈表形式維護(hù)責(zé)任鏈的關(guān)系。

2.2 責(zé)任鏈驅(qū)動(dòng)

// 1、定義抽象接口
public interface IHandler {
  void doSomething();
} 
// 2、定義處理器A
public class HandlerA implements IHandler {
  @Override
  public void doSomething() {
    // do something
  }
} 
// 3、定義處理器B
public class HandlerB implements IHandler {
  @Override
  public void doSomething() {
    // do something
  }
} 
// 4、構(gòu)建責(zé)任鏈并添加處理器
public class HandlerChain {
  // 通過(guò)數(shù)組的形式保存處理器
  private List<IHandler> handlers = new ArrayList<>();
  public void addHandler(IHandler handler) {
    handlers.add(handler);
  }
  // 由責(zé)任鏈負(fù)責(zé)遍歷所有的處理器并進(jìn)行調(diào)用
  public void handle() {
    for (IHandler handler : handlers) {
      handler.handle();
    }
  }
} 
// 5、整體構(gòu)建責(zé)任鏈添加處理器并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)
public class Application {
  public static void main(String[] args) {
    HandlerChain chain = new HandlerChain();
    chain.addHandler(new HandlerA());
    chain.addHandler(new HandlerB());
    chain.handle();
  }
}

說(shuō)明:

  • 責(zé)任鏈對(duì)象本身以數(shù)組的形式維護(hù)處理器對(duì)象,即上述代碼中的handlers 。
  • 責(zé)任鏈的處理器的執(zhí)行由責(zé)任鏈對(duì)象循環(huán)調(diào)用處理器對(duì)象驅(qū)動(dòng),即上述代碼中的handle方法。

三、開源框架中責(zé)任鏈應(yīng)用

責(zé)任鏈低耦合高擴(kuò)展的特點(diǎn)讓它在很多開源的框架中被采用,本文選取了開源框架中的Spring Interceptor、Servlet Filter、Dubbo、Sentinel進(jìn)行責(zé)任鏈的實(shí)現(xiàn)介紹,通過(guò)對(duì)常用框架中責(zé)任鏈應(yīng)用的了解能夠更好掌握責(zé)任鏈落地并在日常的開發(fā)中積極的使用。

3.1 Spring Interceptor

3.1.1 Interceptor介紹

 

開源框架中的責(zé)任鏈模式實(shí)踐圖片

  • Spring中的攔截器(Interceptor) 用于攔截控制器方法的執(zhí)行,可以在方法執(zhí)行前后添加自定義邏輯類似于AOP編程思想。
  • Inteceptor的作用時(shí)機(jī)是在請(qǐng)求(request)進(jìn)入servlet后,在進(jìn)入Controller之前進(jìn)行預(yù)處理。
  • Inteceptor的實(shí)際應(yīng)用包括:認(rèn)證授權(quán)、日志記錄、字符編碼轉(zhuǎn)換,敏感詞過(guò)濾等等。
  • Inteceptor中責(zé)任鏈的實(shí)現(xiàn)會(huì)從處理器的介紹,責(zé)任鏈的構(gòu)建以及責(zé)任鏈的執(zhí)行三個(gè)角度進(jìn)行闡述。

3.1.2 處理器介紹

public interface HandlerInterceptor {
    boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception;
    void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception;
    void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception;
} 
@Component
public class TimeInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 前置處理
        System.out.println("time interceptor preHandle");
        return true;
    }
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
        // 后置處理
        System.out.println("time interceptor postHandle");
    }
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        System.out.println("time interceptor afterCompletion");
    }
}

說(shuō)明:

  • 處理器Interceptor的接口HandlerInterceptor定義了三個(gè)方法,可在控制器方法執(zhí)行前后添加自定義邏輯。
  • 自定義處理器如上的TimeInterceptor需要自定義實(shí)現(xiàn)上述3個(gè)方法實(shí)現(xiàn)自我的邏輯。
  • 所有的自定義處理會(huì)串聯(lián)在HandlerExecutionChain類實(shí)現(xiàn)的責(zé)任鏈上。

3.1.3 責(zé)任鏈構(gòu)建

public class HandlerExecutionChain {
    private final Object handler;
    private HandlerInterceptor[] interceptors;
    private List<HandlerInterceptor> interceptorList;
    private int interceptorIndex = -1;
    public void addInterceptor(HandlerInterceptor interceptor) {
        // 添加攔截器
        initInterceptorList().add(interceptor);
    }
    public void addInterceptors(HandlerInterceptor... interceptors) {
        if (!ObjectUtils.isEmpty(interceptors)) {
            CollectionUtils.mergeArrayIntoCollection(interceptors, initInterceptorList());
        }
    }
    private List<HandlerInterceptor> initInterceptorList() {
        if (this.interceptorList == null) {
            this.interceptorList = new ArrayList<HandlerInterceptor>();
            if (this.interceptors != null) {
                // An interceptor array specified through the constructor
                CollectionUtils.mergeArrayIntoCollection(this.interceptors, this.interceptorList);
            }
        }
        this.interceptors = null;
        return this.interceptorList;
    }
}

說(shuō)明:

  • HandlerExecutionChain類作為串聯(lián)Interceptor處理器的責(zé)任鏈負(fù)責(zé)責(zé)任鏈的構(gòu)建和執(zhí)行。
  • HandlerExecutionChain類通過(guò)集合對(duì)象interceptorList保存所有相關(guān)的處理器對(duì)象。

3.1.4 責(zé)任鏈執(zhí)行

public class DispatcherServlet extends FrameworkServlet {
    protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        try {
            try {
                // mappedHandler代表的是HandlerExecutionChain責(zé)任鏈                 mappedHandler = getHandler(processedRequest);
                HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
 
                // 1、執(zhí)行mappedHandler的applyPreHandle方法
                if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
                    return;
                }
                // 2、執(zhí)行controller的執(zhí)行邏輯
                mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
 
                if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
                    return;
                }
                applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
 
                // 執(zhí)行mappedHandler的applyPostHandle方法
                mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
            }
            catch (Exception ex) {
            }
            processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
        }
        catch (Exception ex) {
        }
        finally {
        }
    }
}
public class HandlerExecutionChain {
    private final Object handler;
    private HandlerInterceptor[] interceptors;
    private List<HandlerInterceptor> interceptorList;
    private int interceptorIndex = -1;
    boolean applyPreHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        HandlerInterceptor[] interceptors = getInterceptors();
        if (!ObjectUtils.isEmpty(interceptors)) {
            // 責(zé)任鏈從前往后的順序執(zhí)行
            for (int i = 0; i < interceptors.length; i++) {
                HandlerInterceptor interceptor = interceptors[i];
                if (!interceptor.preHandle(request, response, this.handler)) {
                    triggerAfterCompletion(request, response, null);
                    return false;
                }
                this.interceptorIndex = i;
            }
        }
        return true;
    }
    void applyPostHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, ModelAndView mv) throws Exception {
        HandlerInterceptor[] interceptors = getInterceptors();
        if (!ObjectUtils.isEmpty(interceptors)) {
            // 責(zé)任鏈從后往前的順序執(zhí)行
            for (int i = interceptors.length - 1; i >= 0; i--) {
                HandlerInterceptor interceptor = interceptors[i];
                interceptor.postHandle(request, response, this.handler, mv);
            }
        }
    }
}

說(shuō)明:

  • 在servlet的doDispatch方法中依次觸發(fā)責(zé)任鏈的applyPreHandle的前置處理方法、applyPostHandle的后置處理方法。
  • 前置處理方法applyPreHandle會(huì)遍歷責(zé)任鏈上的處理器從前往后依次處理,后置處理方法applyPostHandle會(huì)遍歷責(zé)任鏈上的處理器從后往前依次處理。
  • 處理器的驅(qū)動(dòng)由責(zé)任鏈對(duì)象負(fù)責(zé)依次觸發(fā),非處理器對(duì)象自驅(qū)執(zhí)行。

3.2 Servlet Filter

3.2.1 Filter介紹

開源框架中的責(zé)任鏈模式實(shí)踐

  • Servlet過(guò)濾器是在JAVA Servlet規(guī)范2.3中定義的,它能夠?qū)ervlet容器的請(qǐng)求和響應(yīng)對(duì)象進(jìn)行檢查和修改,是個(gè)典型的責(zé)任鏈。
  • 在Servlet被調(diào)用之前檢查Request對(duì)象并支持修改Request Header和Request內(nèi)容。
  • 在Servlet被調(diào)用之后檢查Response對(duì)象并支修改Response Header和Response內(nèi)容。

3.2.2 處理器介紹

public interface Filter {
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException;
    public void doFilter ( ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain ) throws IOException, ServletException;
    public void destroy();
}
public class TimeFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        System.out.println("time filter init");
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        // 1、執(zhí)行處理的邏輯
        System.out.println("time filter doFilter");
 
        // 2、執(zhí)行責(zé)任鏈當(dāng)中的下一個(gè) Filter 對(duì)象,等價(jià)于執(zhí)行 FilterChain 的internalDoFilter方法
        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    }
}

說(shuō)明:

  • Servlet過(guò)濾器類要實(shí)現(xiàn)javax.servlet.Filter接口,該接口定義了通用的3個(gè)方法。
  • init方法:負(fù)責(zé)Servlet過(guò)濾器的初始化方法,Servlet容器創(chuàng)建Servlet過(guò)濾器實(shí)例過(guò)程中調(diào)用這個(gè)方法。
  • doFilter方法:當(dāng)客戶請(qǐng)求訪問(wèn)與過(guò)濾器關(guān)聯(lián)的URL時(shí),Servlet容器會(huì)調(diào)用該方法。
  • destroy方法:Servlet容器在銷毀過(guò)濾器實(shí)例前調(diào)用該方法,可以釋放過(guò)濾器占用的資源。

3.2.3 責(zé)任鏈構(gòu)建

public final class ApplicationFilterChain implements FilterChain {
    // 責(zé)任鏈上 Filter 的維護(hù)對(duì)象
    private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0];
    //責(zé)任鏈上待執(zhí)行的 Filter 對(duì)象
    private int pos = 0;
    // 責(zé)任鏈上擁有的 Filter 數(shù)量
    private int n = 0;
    void addFilter(ApplicationFilterConfig filterConfig) {
        // 避免重復(fù)添加Filter
        for(ApplicationFilterConfig filter:filters)
            if(filter==filterConfig)
                return;
        // 按需進(jìn)行擴(kuò)容
        if (n == filters.length) {
            ApplicationFilterConfig[] newFilters =
                new ApplicationFilterConfig[n + INCREMENT];
            System.arraycopy(filters, 0, newFilters, 0, n);
            filters = newFilters;
        }
        // 保存Filter 對(duì)象
        filters[n++] = filterConfig;
    }
}

說(shuō)明:

  • ApplicationFilterChain作為Filter的責(zé)任鏈,負(fù)責(zé)責(zé)任鏈的構(gòu)建和執(zhí)行。
  • 責(zé)任鏈通過(guò)ApplicationFilterConfig類型的數(shù)組對(duì)象filters保存Filter處理器。
  • 責(zé)任鏈上處理器的添加通過(guò)保存到數(shù)組filters來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.2.4 責(zé)任鏈執(zhí)行

public final class ApplicationFilterChain implements FilterChain {
    // 責(zé)任鏈上 Filter 的維護(hù)對(duì)象
    private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0];
    //責(zé)任鏈上待執(zhí)行的 Filter 對(duì)象
    private int pos = 0;
    // 責(zé)任鏈上擁有的 Filter 數(shù)量
    private int n = 0;
    // 責(zé)任鏈的執(zhí)行
    private void internalDoFilter(ServletRequest request,                                  ServletResponse response)
        throws IOException, ServletException {
        // 在責(zé)任鏈未執(zhí)行完的情況下執(zhí)行責(zé)任鏈         if (pos < n) {
            // 獲取當(dāng)前待執(zhí)行的 Filter,同時(shí)遞增下一次待執(zhí)行責(zé)任鏈的下標(biāo)
            ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++];
            try {
                Filter filter = filterConfig.getFilter();
                if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
                    // 省略相關(guān)代碼
                } else {
                    filter.doFilter(request, response, this);
                }
            } catch (Throwable e) {
            }
            return;
        }
 
        try {
            if ((request instanceof HttpServletRequest) &&
                    (response instanceof HttpServletResponse) &&
                    Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
                // 執(zhí)行正常的業(yè)務(wù)邏輯
            } else {
                servlet.service(request, response);
            }
        } catch (Throwable e) {
            e = ExceptionUtils.unwrapInvocationTargetException(e);
            throw new ServletException(sm.getString("filterChain.servlet"), e);
        }
    }
}

說(shuō)明:

  • 整個(gè)責(zé)任鏈上Filter處理器的執(zhí)行通過(guò)處理器自驅(qū)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),而非由責(zé)任鏈對(duì)象驅(qū)動(dòng)。
  • Filter處理器的在處理過(guò)程中除了執(zhí)行自我邏輯,會(huì)通過(guò)filterChain.doFilter
    (servletRequest, servletResponse)觸發(fā)下一個(gè)處理器的執(zhí)行。

3.3 Dubbo

3.3.1 Dubbo Filter介紹

開源框架中的責(zé)任鏈模式實(shí)踐

  • Dubbo的Filter作用時(shí)機(jī)如上圖所示,F(xiàn)ilter實(shí)現(xiàn)是專門為服務(wù)提供方和服務(wù)消費(fèi)方調(diào)用過(guò)程進(jìn)行攔截,Dubbo本身的大多功能均基于此擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn),每次遠(yuǎn)程方法執(zhí)行該攔截都會(huì)被執(zhí)行。
  • Dubbo官方針對(duì)Filter做了很多的原生支持,目前大致有20來(lái)個(gè)吧,包括我們熟知的RpcContext,accesslog功能都是通過(guò)filter來(lái)實(shí)現(xiàn)了。
  • 在實(shí)際業(yè)務(wù)開發(fā)中會(huì)對(duì)Filter接口進(jìn)行擴(kuò)展,在服務(wù)調(diào)用鏈路中嵌入我們自身的處理邏輯,如日志打印、調(diào)用耗時(shí)統(tǒng)計(jì)等。

3.3.2 處理器介紹

@Activate(group = PROVIDER, value = ACCESS_LOG_KEY)
public class AccessLogFilter implements Filter {
    @Override
    public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation inv) throws RpcException {
        try {
            if (ConfigUtils.isNotEmpty(accessLogKey)) {
                AccessLogData logData = buildAccessLogData(invoker, inv);
                log(accessLogKey, logData);
            }
        } catch (Throwable t) {
        }
 
        // 執(zhí)行下一個(gè)invoker
        return invoker.invoke(inv);
    }
}

說(shuō)明:

  • Dubbo中的自定義Filter需要實(shí)現(xiàn)org.Apache.dubbo.rpc.Filter類,內(nèi)部通過(guò)實(shí)現(xiàn)invoke方法來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義邏輯。
  • 自定義Filter內(nèi)部除了實(shí)現(xiàn)必要的自定義邏輯外,核心的需要通過(guò)invoker.invoke(inv)觸發(fā)下一個(gè)過(guò)濾器的執(zhí)行。

3.3.3 責(zé)任鏈構(gòu)建

public class ProtocolFilterWrapper implements Protocol {
    private final Protocol protocol;
    public ProtocolFilterWrapper(Protocol protocol) {
        this.protocol = protocol;
    }
    private static <T> Invoker<T> buildInvokerChain(final Invoker<T> invoker, String key, String group) {
        // 最后的 Invoker 對(duì)象
        Invoker<T> last = invoker;
        // 遍歷所有 Filter 對(duì)象,構(gòu)建責(zé)任鏈         List<Filter> filters = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Filter.class).getActivateExtension(invoker.getUrl(), key, group);
        if (!filters.isEmpty()) {
            for (int i = filters.size() - 1; i >= 0; i--) {
                // 每個(gè) Filter 封裝成一個(gè) Invoker 對(duì)象,通過(guò) filter.invoke進(jìn)行串聯(lián)
                final Filter filter = filters.get(i);
                final Invoker<T> next = last;
                last = new Invoker<T>() {
                    @Override
                    public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {
                        return filter.invoke(next, invocation);
                    }
                };
            }
        }
        return last;
    }
}
// 封裝了Filter的invoker對(duì)象
static final class ProtocolFilterWrapper.1 implements Invoker < T > {
    final Invoker val$invoker;
    final Filter val$filter;
    // 指向下一個(gè)Invoker的變量
    final Invoker val$next;
    public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {
         return this.val$filter.invoke(this.val$next, invocation);
    }
    ProtocolFilterWrapper.1(Invoker invoker, Filter filter, Invoker invoker2) {
        this.val$invoker = invoker;
        this.val$filter = filter;
        this.val$next = invoker2;
    }
}

說(shuō)明:

  • ProtocolFilterWrapper通過(guò)
    buildInvokerChain構(gòu)建Dubbo Filter的責(zé)任鏈。
  • 責(zé)任鏈上的處理器對(duì)象是將Filter封裝的Invoker對(duì)象,每個(gè)Invoker對(duì)象指向下一個(gè)處理器封裝的Invoker對(duì)象。

3.3.4 責(zé)任鏈執(zhí)行

public class FailfastClusterInvoker<T> extends AbstractClusterInvoker<T> {
    public FailfastClusterInvoker(Directory<T> directory) {
        super(directory);
    }
    @Override
    public Result doInvoke(Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance) throws RpcException {
        checkInvokers(invokers, invocation);
        Invoker<T> invoker = select(loadbalance, invocation, invokers, null);
        try {
            // 執(zhí)行封裝了Filter的invoker對(duì)象,驅(qū)動(dòng)處理器的執(zhí)行
            return invoker.invoke(invocation);
        } catch (Throwable e) {
             
        }
    }
}
static final class ProtocolFilterWrapper.1 implements Invoker < T > {
    final Invoker val$invoker;
    final Filter val$filter;
    final Invoker val$next;
    public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {
         return this.val$filter.invoke(this.val$next, invocation);
    }
    ProtocolFilterWrapper.1(Invoker invoker, Filter filter, Invoker invoker2) {
        this.val$invoker = invoker;
        this.val$filter = filter;
        this.val$next = invoker2;
    }

說(shuō)明:

  • 每個(gè)Invoker對(duì)象invoke方法會(huì)執(zhí)行自定義邏輯,并觸發(fā)下一個(gè)處理器的執(zhí)行。
  • 整個(gè)責(zé)任鏈上處理器的執(zhí)行通過(guò)Invoker對(duì)象的驅(qū)動(dòng),而非責(zé)任鏈對(duì)象的驅(qū)動(dòng)。

3.4 Sentinel

3.4.1 Sentinel Slot介紹

開源框架中的責(zé)任鏈模式實(shí)踐

  • Sentinel是面向分布式服務(wù)架構(gòu)的流量治理組件,以流量為切入點(diǎn)提供熔斷限流的功能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
  • Sentinel 里面以Entry作為限流的資源對(duì)象,每個(gè)Entry創(chuàng)建的同時(shí)會(huì)關(guān)聯(lián)一系列功能插槽(slot chain)。
  • Sentinel提供了通用的原生Slot處理不同的邏輯,同時(shí)支持自定義Slot來(lái)定制功能。

3.4.2 處理器介紹

public interface ProcessorSlot<T> {
    void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, T param, int count, boolean prioritized,Object... args) throws Throwable;
    void fireEntry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, Object obj, int count, boolean prioritized,Object... args) throws Throwable;
    void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args);
    void fireExit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args);
}
public abstract class AbstractLinkedProcessorSlot<T> implements ProcessorSlot<T> {
    private AbstractLinkedProcessorSlot<?> next = null;
    @Override
    public void fireEntry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, Object obj, int count, boolean prioritized, Object... args)
        throws Throwable {
        // 觸發(fā)下一個(gè)處理器對(duì)象的處理
        if (next != null) {
            next.transformEntry(context, resourceWrapper, obj, count, prioritized, args);
        }
    }
    void transformEntry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, Object o, int count, boolean prioritized, Object... args)
        throws Throwable {
        T t = (T)o;
        // 執(zhí)行具體處理器的邏輯,由具體的處理器自行實(shí)現(xiàn)
        entry(context, resourceWrapper, t, count, prioritized, args);
    }
    public void setNext(AbstractLinkedProcessorSlot<?> next) {
        // 綁定下一個(gè)處理器的邏輯
        this.next = next;
    }
}
 
public class NodeSelectorSlot extends AbstractLinkedProcessorSlot<Object> {
    private volatile Map<String, DefaultNode> map = new HashMap<String, DefaultNode>(10);
    @Override
    public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, Object obj, int count, boolean prioritized, Object... args)
        throws Throwable {
        // 1、處理器處理本身的邏輯
        DefaultNode node = map.get(context.getName());
        context.setCurNode(node);
 
        // 2、處理器驅(qū)動(dòng)觸發(fā)下一個(gè)處理器
        fireEntry(context, resourceWrapper, node, count, prioritized, args);
    }
}

說(shuō)明:

  • Sentinel中的Slot需要實(shí)現(xiàn)
    com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.ProcessorSlot的通用接口。
  • 自定義Slot一般繼承抽象類AbstractLinkedProcessorSlot且只要改寫entry/exit方法實(shí)現(xiàn)自定義邏輯。
  • Slot通過(guò)next變量保存下一個(gè)處理器Slot對(duì)象。
  • 在自定義實(shí)現(xiàn)的entry方法中需要通過(guò)fireEntry觸發(fā)下一個(gè)處理器的執(zhí)行,在exit方法中通過(guò)fireExit觸發(fā)下一個(gè)處理器的執(zhí)行。

3.4.3 責(zé)任鏈構(gòu)建

public class DefaultSlotChainBuilder implements SlotChainBuilder {
    @Override
    public ProcessorSlotChain build() {
        // 責(zé)任鏈的頭部對(duì)象ProcessorSlotChain
        ProcessorSlotChain chain = new DefaultProcessorSlotChain();
        // sortedSlotList獲取所有的處理器對(duì)象
        List<ProcessorSlot> sortedSlotList = SpiLoader.of(ProcessorSlot.class).loadInstanceListSorted();
        for (ProcessorSlot slot : sortedSlotList) {
            if (!(slot instanceof AbstractLinkedProcessorSlot)) {
                continue;
            }
            // 通過(guò)尾添法將職責(zé)slot添加到DefaultProcessorSlotChain當(dāng)中
            chain.addLast((AbstractLinkedProcessorSlot<?>) slot);
        }
        return chain;
    }
}
public class DefaultProcessorSlotChain extends ProcessorSlotChain {
    // 創(chuàng)建DefaultProcessorSlotChain的頭尾節(jié)點(diǎn)first和end
    AbstractLinkedProcessorSlot<?> first = new AbstractLinkedProcessorSlot<Object>() {
        @Override
        public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, Object t, int count, boolean prioritized, Object... args)
            throws Throwable {
            super.fireEntry(context, resourceWrapper, t, count, prioritized, args);
        }
        @Override
        public void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {
            super.fireExit(context, resourceWrapper, count, args);
        }
    };
    AbstractLinkedProcessorSlot<?> end = first;
    @Override
    public void addLast(AbstractLinkedProcessorSlot<?> protocolProcessor) {
        end.setNext(protocolProcessor);
        end = protocolProcessor;
    }
}

說(shuō)明:

  • ProcessorSlotChain作為Slot的責(zé)任鏈,負(fù)責(zé)責(zé)任鏈的構(gòu)建和執(zhí)行。
  • 責(zé)任鏈上的處理器對(duì)象
    AbstractLinkedProcessorSlot通過(guò)保存指向下一個(gè)處理器的對(duì)象的進(jìn)行關(guān)聯(lián),整體以鏈表的形式進(jìn)行串聯(lián)。
  • 責(zé)任鏈上的第一個(gè)處理器對(duì)象first本身不起任何作用,只是保存鏈表的頭部。

3.4.4 責(zé)任鏈執(zhí)行

public class CtSph implements Sph {
    private Entry entryWithPriority(ResourceWrapper resourceWrapper, int count, boolean prioritized, Object... args)
        throws BlockException {
        Context context = ContextUtil.getContext();
 
        // 省略相關(guān)代碼
 
        ProcessorSlot<Object> chain = lookProcessChain(resourceWrapper);
        Entry e = new CtEntry(resourceWrapper, chain, context);
 
        // 驅(qū)動(dòng)責(zé)任鏈上的第一個(gè)處理器,進(jìn)而由處理器自驅(qū)動(dòng)執(zhí)行下一個(gè)處理器
        chain.entry(context, resourceWrapper, null, count, prioritized, args);    
        return e;
    }
}
public class DefaultProcessorSlotChain extends ProcessorSlotChain {
    // 創(chuàng)建DefaultProcessorSlotChain的頭尾節(jié)點(diǎn)first和end
    AbstractLinkedProcessorSlot<?> first = new AbstractLinkedProcessorSlot<Object>() {
 
        @Override
        public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, Object t, int count, boolean prioritized, Object... args)
            throws Throwable {
            super.fireEntry(context, resourceWrapper, t, count, prioritized, args);
        }
 
        @Override
        public void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {
            super.fireExit(context, resourceWrapper, count, args);
        }
    };
    AbstractLinkedProcessorSlot<?> end = first; 
    @Override
    public void addLast(AbstractLinkedProcessorSlot<?> protocolProcessor) {
        end.setNext(protocolProcessor);
        end = protocolProcessor;
    }
}
public abstract class AbstractLinkedProcessorSlot<T> implements ProcessorSlot<T> { 
    private AbstractLinkedProcessorSlot<?> next = null;
    @Override
    public void fireEntry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, Object obj, int count, boolean prioritized, Object... args)
        throws Throwable {
        // 觸發(fā)下一個(gè)處理器對(duì)象的處理
        if (next != null) {
            next.transformEntry(context, resourceWrapper, obj, count, prioritized, args);
        }
    }
    void transformEntry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, Object o, int count, boolean prioritized, Object... args)
        throws Throwable {
        T t = (T)o;
        // 執(zhí)行具體處理器的邏輯,由具體的處理器自行實(shí)現(xiàn)
        entry(context, resourceWrapper, t, count, prioritized, args);
    }
    public void setNext(AbstractLinkedProcessorSlot<?> next) {
        // 綁定下一個(gè)處理器的邏輯
        this.next = next;
    }
}

說(shuō)明:

  • 整個(gè)責(zé)任鏈上處理器的執(zhí)行通過(guò)Invoker對(duì)象的驅(qū)動(dòng),而非責(zé)任鏈對(duì)象的驅(qū)動(dòng)。
  • DefaultProcessorSlotChain的entry首先頭部對(duì)象first,進(jìn)而觸發(fā)處理器的自驅(qū)實(shí)現(xiàn)處理器的執(zhí)行。
  • 整體按照entry →fireEntry →
    transformEntry→ entry的循環(huán)順序依次觸發(fā)處理器的自驅(qū)。

四、實(shí)踐總結(jié)

在日常項(xiàng)目實(shí)踐中,責(zé)任鏈的設(shè)計(jì)模式會(huì)在很多業(yè)務(wù)場(chǎng)景中落地。

譬如對(duì)于支持用戶生成內(nèi)容(UGC)的應(yīng)用來(lái)說(shuō),用戶生成的內(nèi)容可能包含一些敏感內(nèi)容如敏感言論或者圖片等。針對(duì)這種應(yīng)用場(chǎng)景,可以通過(guò)責(zé)任鏈模式設(shè)置多個(gè)處理器來(lái)處理不同的任務(wù),如文本過(guò)濾器處理敏感詞,圖片過(guò)濾器處理敏感圖片等等。

譬如對(duì)于電商服務(wù)中的下單流程來(lái)說(shuō),一個(gè)下單流程包含訂單拆合單,優(yōu)惠計(jì)算,訂單生成等多個(gè)步驟,我們可以通過(guò)責(zé)任鏈模式設(shè)置多個(gè)處理器來(lái)處理不同的任務(wù)等等。

責(zé)任鏈的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛,在常見的開源框架中有豐富的落地場(chǎng)景,同樣在業(yè)務(wù)開發(fā)中也可以根據(jù)場(chǎng)景靈活使用。

 

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