【Java设计模式】拦截过滤器模式

@[TOC] # 【Java设计模式】拦截过滤器模式 ## 一、概述 Java中的拦截过滤器模式是一种强大的设计模式，允许高效地处理Web请求。该模式支持在过滤器链中应用多个过滤器来处理和修改请求和响应。 ## 二、详细解释及实际示例 1. **实际示例**： - 考虑进入一个安全的办公大楼，你需要通过几个检查站：安全台检查你的身份证，金属探测器确保安全，登记台记录你的访问。每个检查站就像拦截过滤器模式中的一个过滤器，逐步处理和验证你的进入，类似于过滤器在软件系统中处理Web请求和响应的不同方面。 2. **通俗解释**： - 拦截过滤器设计模式允许你定义处理步骤（过滤器），这些过滤器按顺序执行，在Web请求到达应用程序或发送到客户端之前处理和修改它们。 3. **维基百科解释**： - 拦截过滤器是一种Java模式，它创建可插拔的过滤器，以标准方式处理常见服务，而无需更改核心请求处理代码。 ## 三、Java中拦截过滤器模式的编程示例 在本文中，我们深入探讨拦截过滤器模式，并提供一个Java示例来说明其用法。该模式对于Java Web开发至关重要，提供了一种模块化的方法来处理常见服务，如日志记录、身份验证和数据压缩。 Java中拦截过滤器模式的实现包括`FilterManager`和`Client`等类，它们有助于过滤器的管理和应用。链中的每个过滤器执行特定的任务，确保设计简洁高效。 `App`类是应用程序的入口点。它创建一个`FilterManager`的实例，向其中添加各种过滤器，并将其设置到`Client`。 ```java public class App { public static void main(String[] args) { var filterManager = new FilterManager(); filterManager.addFilter(new NameFilter()); filterManager.addFilter(new ContactFilter()); filterManager.addFilter(new AddressFilter()); filterManager.addFilter(new DepositFilter()); filterManager.addFilter(new OrderFilter()); var client = new Client(); client.setFilterManager(filterManager); } } ``` `FilterManager`类管理过滤器并将它们应用于请求。 ```java public class FilterManager { private final List<Filter> filters = new ArrayList<>(); public void addFilter(Filter filter) { filters.add(filter); } public void filterRequest(String request) { for (Filter filter : filters) { filter.execute(request); } } } ``` `Client`类将请求发送到`FilterManager`。 ```java public class Client { private FilterManager filterManager; public void setFilterManager(FilterManager filterManager) { this.filterManager = filterManager; } public void sendRequest(String request) { filterManager.filterRequest(request); } } ``` `Filter`接口及其实现（`NameFilter`、`ContactFilter`、`AddressFilter`、`DepositFilter`、`OrderFilter`）定义了可以应用于请求的过滤器。 ```java public interface Filter { void execute(String request); } public class NameFilter extends AbstractFilter { @Override public String execute(Order order) { var result = super.execute(order); var name = order.getName(); if (name == null || name.isEmpty() || name.matches(".*[^\\w|\\s]+.*")) { return result + "Invalid name! "; } else { return result; } } } // 其他过滤器实现... ``` 在这个示例中，`App`类设置了一个带有各种过滤器的`FilterManager`，并将其分配给`Client`。当`Client`发送请求时，`FilterManager`将所有过滤器应用于请求。这是拦截过滤器模式的基本示例，其中常见的处理任务被封装在过滤器中，并以标准方式应用于请求。 ## 四、何时在Java中使用拦截过滤器模式 当以下情况时使用拦截过滤器模式： 1. 在Java Web应用程序中管理横切关注点。 2. 当你需要对请求和响应应用预处理和后处理步骤时，通常在Web应用程序中。 3. 适用于透明地处理横切关注点，如日志记录、身份验证、数据压缩和加密。 ## 五、拦截过滤器模式在Java中的实际应用 1. 像Spring MVC这样的框架和Apache Tomcat这样的Web服务器利用拦截过滤器模式来增强Java Web开发。该模式集中控制和简化Web请求处理的能力使其成为开发人员的首选。 2. [javax.servlet.FilterChain](https://tomcat.apache.org/tomcat - 8.0 - doc/servletapi/javax/servlet/FilterChain.html)和[javax.servlet.Filter](https://tomcat.apache.org/tomcat - 8.0 - doc/servletapi/javax/servlet/Filter.html) 3. [Struts 2 - Interceptors](https://struts.apache.org/core - developers/interceptors.html) ## 六、拦截过滤器模式的好处和权衡 好处： 1. 通过允许过滤器独立开发、测试和重用，促进了关注点的分离。 2. 通过可配置的过滤器链增强了灵活性。 3. 通过在过滤器管理中集中控制，简化了应用程序的维护。 权衡： 1. 引入许多过滤器可能会导致性能开销，因为每个请求和响应都需要通过多个过滤器进行处理。 2. 调试和跟踪通过多个过滤器的请求流可能会很复杂。 ## 七、源码下载 [拦截过滤器模式示例代码下载](链接待补充)