设计模式 增加对 责任链模式的讲解

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AmyliaY 5 years ago
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## Tomcat ## Tomcat
- 努力编写中... - 努力编写中...
## 番外篇JDK 1.8
- [HashMap 源码赏析]()
- [ConcurrentHashMap 源码赏析]()
- [String 源码赏析]()
## 学习心得 ## 学习心得
### 个人经验 ### 个人经验
- [初级开发者应该从 Spring 源码中学什么](docs/LearningExperience/PersonalExperience/初级开发者应该从spring源码中学什么.md) - [初级开发者应该从 Spring 源码中学什么](docs/LearningExperience/PersonalExperience/初级开发者应该从spring源码中学什么.md)

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设计模式是解决问题的方案从大神的代码中学习对设计模式的使用可以有效提升个人编码及设计代码的能力。本系列博文用于总结阅读过的框架源码Spring系列、Mybatis及JDK源码中 所使用过的设计模式,并结合个人工作经验,重新理解设计模式。 设计模式是解决问题的方案从大神的代码中学习对设计模式的使用可以有效提升个人编码及设计代码的能力。本系列博文用于总结阅读过的框架源码Spring系列、Mybatis及JDK源码中 所使用过的设计模式,并结合个人工作经验,重新理解设计模式。
本篇博文主要看一下行为型的几个设计模式,即,策略模式、模板方法模式、迭代器模式 及 观察者模式。 本篇博文主要看一下行为型的几个设计模式,即,策略模式、模板方法模式、迭代器模式、观察者模式 及 责任链模式。
## 策略模式 ## 策略模式
#### 个人理解 #### 个人理解
@ -1072,4 +1073,141 @@ public class Observable {
return obs.size(); return obs.size();
} }
} }
```
## 责任链模式
一般用在消息请求的处理上,如 Netty 的 ChannelHandler组件Tomcat 对 HTTP 请求的处理。我们当然可以将 请求的处理逻辑都写在一个类中,但这个类会非常雕肿且不易于维护,不符合开发封闭原则。
在责任链模式中,将上述臃肿的请求处理逻辑 拆分到多个 功能逻辑单一的 Handler 处理类中,这样我们就可以根据业务需求,将多个 Handler 对象组合成一条责任链,实现请求的处理。在一条责任链中,每个 Handler对象 都包含对下一个 Handler对象 的引用,一个 Handler对象 处理完请求消息(或不能处理该请求)时, 会把请求传给下一个 Handler对象 继续处理,依此类推,直至整条责任链结束。简单看一下责任链模式的类图。
![avatar](/images/DesignPattern/责任链模式.png)
#### Netty 中的应用
在 Netty 中,将 Channel 的数据管道抽象为 ChannelPipeline消息在 ChannelPipeline 中流动和传递。ChannelPipeline 是 ChannelHandler 的容器,持有 I/O事件拦截器 ChannelHandler 的链表,负责对 ChannelHandler 的管理和调度。由 ChannelHandler 对 I/O事件 进行拦截和处理,并可以通过接口方便地新增和删除 ChannelHandler 来实现不同业务逻辑的处理。下图是 ChannelPipeline源码中描绘的责任链事件处理过程。
![avatar](/images/Netty/ChannelPipeline责任链事件处理过程.png)
其具体过程处理如下:
1. 底层SocketChannel 的 read方法 读取 ByteBuf触发 ChannelRead事件由 I/O线程 NioEventLoop 调用 ChannelPipeline 的 fireChannelRead()方法,将消息传输到 ChannelPipeline中。
2. 消息依次被 InboundHandler 1、InboundHandler 2 … InboundHandler N 拦截处理,在这个过程中,任何 ChannelHandler 都可以中断当前的流程,结束消息的传递。
3. 当调用 ChannelHandlerContext 的 write()方法 发送消息,消息从 OutbountHandler 1 开始 一直到 OutboundHandler N最终被添加到消息发送缓冲区中等待刷新和发送。
在 Netty 中将事件根据源头的不同分为 InBound事件 和 OutBound事件。InBound事件 通常由 I/O线程 触发,例如 TCP链路 建立和关闭、读事件等等,分别会触发相应的事件方法。而 OutBound事件 则一般由用户主动发起的 网络I/O操作例如用户发起的连接操作绑定操作和消息发送操作等也会分别触发相应的事件方法。由于 netty 中提供了一个抽象类 ChannelHandlerAdapter它默认不处理拦截的事件。所以在实际编程过程中我们只需要继承 ChannelHandlerAdapter在我们的 自定义Handler 中覆盖业务关心的事件方法即可。其源码如下。
```java
/**
* 它扮演了 责任链模式中的 Client角色持有 构造 并使用 ChannelHandler责任链
*/
public interface ChannelPipeline
extends ChannelInboundInvoker, ChannelOutboundInvoker, Iterable<Entry<String, ChannelHandler>> {
ChannelPipeline addFirst(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler);
ChannelPipeline addLast(String name, ChannelHandler handler);
ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, String name, ChannelHandler handler);
ChannelPipeline addFirst(ChannelHandler... handlers);
ChannelPipeline addFirst(EventExecutorGroup group, ChannelHandler... handlers);
ChannelPipeline addLast(ChannelHandler... handlers);
ChannelPipeline addLast(EventExecutorGroup group, ChannelHandler... handlers);
ChannelPipeline remove(ChannelHandler handler);
ChannelPipeline replace(ChannelHandler oldHandler, String newName, ChannelHandler newHandler);
ChannelHandler get(String name);
@Override
ChannelPipeline fireChannelRegistered();
@Override
ChannelPipeline fireChannelUnregistered();
@Override
ChannelPipeline fireChannelActive();
@Override
ChannelPipeline fireChannelInactive();
@Override
ChannelPipeline fireExceptionCaught(Throwable cause);
@Override
ChannelPipeline fireUserEventTriggered(Object event);
@Override
ChannelPipeline fireChannelRead(Object msg);
@Override
ChannelPipeline fireChannelReadComplete();
@Override
ChannelPipeline fireChannelWritabilityChanged();
}
/**
* ChannelHandler本身并不是链式结构的链式结构是交由 ChannelHandlerContext
* 进行维护的
*/
public interface ChannelHandler {
void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;
void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception;
void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception;x
}
/**
* DefaultChannelHandlerContext 持有一个 final 的 ChannelHandler对象
* 其父类 AbstractChannelHandlerContext 是一个双向链表的结构设计,这样就保证了
* ChannelHandler 的 责任链式处理
*/
final class DefaultChannelHandlerContext extends AbstractChannelHandlerContext {
private final ChannelHandler handler;
DefaultChannelHandlerContext(
DefaultChannelPipeline pipeline, EventExecutor executor, String name, ChannelHandler handler) {
super(pipeline, executor, name, isInbound(handler), isOutbound(handler));
if (handler == null) {
throw new NullPointerException("handler");
}
this.handler = handler;
}
@Override
public ChannelHandler handler() {
return handler;
}
private static boolean isInbound(ChannelHandler handler) {
return handler instanceof ChannelInboundHandler;
}
private static boolean isOutbound(ChannelHandler handler) {
return handler instanceof ChannelOutboundHandler;
}
}
/**
* 很容易看出来,这是一个双向链表的结构设计
*/
abstract class AbstractChannelHandlerContext extends DefaultAttributeMap
implements ChannelHandlerContext, ResourceLeakHint {
private static final InternalLogger logger = InternalLoggerFactory.getInstance(AbstractChannelHandlerContext.class);
volatile AbstractChannelHandlerContext next;
volatile AbstractChannelHandlerContext prev;
......
}
``` ```

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