**过滤器模式（Filter Pattern）**是软件设计中的一种**结构型模式**，它主要用于处理对象集合，通过一系列的过滤条件来筛选出满足特定需求的对象。在Java中，过滤器模式常常被用来处理数据筛选、预处理等场景，特别是在网络请求、数据验证、日志记录等方面有广泛应用。
在过滤器模式中，有以下几个核心角色：
1. **组件（Component）**：这是被过滤的对象集合，例如Java中的`List`或`ArrayList`。在示例中，组件通常是一个`Person`对象的列表。
2. **过滤器（Filter/Criteria）**：定义了一个接口，这个接口包含用于过滤对象的逻辑。在Java实现中，这通常是一个名为`Criteria`的接口，包含了用于检查和筛选对象的方法。
3. **具体过滤器（Concrete Filter/Concrete Criteria）**：实现了`Criteria`接口的具体类，它们提供了具体的过滤规则。这些规则可以是年龄、性别、姓名等属性的比较。
4. **组合过滤器（Composite Filter）**：允许将多个过滤器组合在一起，形成更复杂的过滤逻辑。这通常是通过在`Criteria`接口中定义方法，如`and()`和`or()`，使得多个过滤条件可以进行逻辑运算。
以下是一个简单的Java过滤器模式实现示例：
```java
// 组件类
public class Person {
private String name;
private int age;
// 构造器、getters和setters...
}
// 过滤器接口
public interface Criteria {
List<Person> meetCriteria(List<Person> persons);
}
// 具体过滤器示例
public class NameCriteria implements Criteria {
private String name;
public NameCriteria(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
List<Person> result = new ArrayList<>();
for (Person person : persons) {
if (person.getName().equals(name)) {
result.add(person);
}
}
return result;
}
}
public class AgeCriteria implements Criteria {
private int age;
public AgeCriteria(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
List<Person> result = new ArrayList<>();
for (Person person : persons) {
if (person.getAge() == age) {
result.add(person);
}
}
return result;
}
}
// 组合过滤器
public class CompositeCriteria implements Criteria {
private Criteria criteria1;
private Criteria criteria2;
public CompositeCriteria(Criteria criteria1, Criteria criteria2) {
this.criteria1 = criteria1;
this.criteria2 = criteria2;
}
@Override
public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
return criteria1.meetCriteria(criteria2.meetCriteria(persons));
}
}
// 演示类
public class CriteriaPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Person> persons = new ArrayList<>();
// 初始化persons列表...
Criteria nameCrit = new NameCriteria("John");
Criteria ageCrit = new AgeCriteria(30);
List<Person> filteredByAge = ageCrit.meetCriteria(persons);
List<Person> filteredByName = nameCrit.meetCriteria(persons);
Criteria bothCrit = new CompositeCriteria(ageCrit, nameCrit);
List<Person> filteredByBoth = bothCrit.meetCriteria(persons);
// 输出过滤结果...
}
}
```
在这个例子中，`NameCriteria`和`AgeCriteria`是具体过滤器，它们分别根据姓名和年龄进行过滤。`CompositeCriteria`则可以将两个或更多的过滤条件组合在一起。在`CriteriaPatternDemo`中，我们展示了如何使用这些过滤器来筛选`persons`列表，从而获得满足特定条件的人。
过滤器模式的优势在于它的灵活性和可扩展性。新的过滤条件可以通过创建新的具体过滤器类来添加，而不会影响现有的代码。同时，通过组合过滤器，我们可以构建复杂的过滤逻辑，而无需修改已有的过滤器。
在实际项目中，过滤器模式常与策略模式结合使用，以提供更灵活的过滤策略。例如，在Web应用中，Servlet过滤器（Filter）可以根据URL、请求类型等条件拦截和处理HTTP请求。在数据库操作中，查询条件可以转换为过滤器，动态地构建SQL语句，实现动态查询。
过滤器模式是解决数据筛选问题的一个强大工具，它简化了代码，提高了可维护性和可扩展性。理解并熟练运用过滤器模式，对于提升Java编程能力以及设计复杂系统具有重要意义。
