本文內容思維導圖如下：

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一、責任鏈模式介紹

責任鏈模式定義：為請求創建一個處理此請求對象的鏈。

適用場景(核心)：只要把你的請求拋給第一個處理者,不用關心誰處理的,并且最終會返回你一個結果。

優點：請求者和處理者解耦，請求者不用知道誰處理的，處理者可以不用知道請求的全貌。

缺點：每個請求從鏈頭遍歷到鏈尾，影響性能。代碼調試時候不方便。

類型：行為型。

類圖：

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源碼中的典型應用：

1. Netty 中的 Pipeline和ChannelHandler通過責任鏈設計模式來組織代碼邏輯。
2. Spring Security 使用責任鏈模式，可以動態地添加或刪除責任（處理 request 請求）。ref：SPRING與設計模式---責任鏈模式
3. Spring AOP 通過責任鏈模式來管理 Advisor。
4. Dubbo Filter 過濾器鏈也是用了責任鏈模式（鏈表），可以對方法調用做一些過濾處理，譬如超時(TimeoutFilter)，異常(ExceptionFilter)，Token(TokenFilter)等。
5. Mybatis 中的 Plugin 機制使用了責任鏈模式，配置各種官方或者自定義的 Plugin，與 Filter 類似，可以在執行 Sql 語句的時候做一些操作。
6. Tomcat 調用 ApplicationFilterFactory過濾器鏈。

二、請假示例

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員工在OA系統中提交請假申請，首先項目經理處理，他能審批3天以內的假期，如果大于3天，則由項目經理則轉交給總經理處理。接下來我們用責任鏈模式實現這個過程。

1、封裝請假信息實體類

public class LeaveRequest {
    private String name;    // 請假人姓名
    private int numOfDays;  // 請假天數
    private int workingAge;  //員工工齡(在公司大于2年則總經理會審批)
   //省略get..set..
}

2、抽象處理者類 Handler，維護一個nextHandler屬性，該屬性為當前處理者的下一個處理者的引用；聲明了抽象方法process，其實在這里也用了方法模板模式：

public abstract class ApproveHandler {

    protected  ApproveHandler nextHandler;//下一個處理者(與類一致,這段代碼很重要)

    public void setNextHandler(ApproveHandler approveHandler){
        this.nextHandler=approveHandler;
    }

    public abstract void process(LeaveRequest leaveRequest); // 處理請假(這里用了模板方法模式)

}

3、項目經理處理者，能處理小于3天的假期，而請假信息里沒有名字時，審批不通過：

public class PMHandler extends ApproveHandler{

    @Override
    public void process(LeaveRequest leaveRequest) {
        //未填寫姓名的請假單不通過
        if(null != leaveRequest.getName()){
            if(leaveRequest.getNumOfDays() <= 3){
                System.out.println(leaveRequest.getName()+",你通過項目經理審批!");
            }else {
                System.out.println("項目經理轉交總經理");
                if(null != nextHandler){
                    nextHandler.process(leaveRequest);
                }
            }
        }else {
            System.out.println("請假單未填寫完整,未通過項目經理審批!");
            return;
        }
    }
}

4、總經理處理者，能處理大于3天的假期，且工齡超過2年才會審批通過：

public class GMHandler extends ApproveHandler{

    @Override
    public void process(LeaveRequest leaveRequest) {
        //員工在公司工齡超過2年,則審批通過
        if(leaveRequest.getWorkingAge() >=2 && leaveRequest.getNumOfDays() > 3){
            System.out.println(leaveRequest.getName()+",你通過總經理審批!");
            if(null != nextHandler){
                nextHandler.process(leaveRequest);
            }
        }else {
            System.out.println("在公司年限不夠,長假未通過總經理審批!");
            return;
        }
    }
}

實例代碼完成，我們測試一下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        PMHandler pm = new PMHandler();
        GMHandler gm = new GMHandler();

        LeaveRequest leaveRequest = new LeaveRequest();
        leaveRequest.setName("張三");
        leaveRequest.setNumOfDays(4);//請假4天
        leaveRequest.setWorkingAge(3);//工齡3年

        pm.setNextHandler(gm);//設置傳遞順序
        pm.process(leaveRequest);
    }
}

運行結果：

項目經理轉交總經理
張三,你通過總經理審批!

三、源碼中的責任鏈模式

Filter接口有非常多的實現類，這里挑選doFilter方法中的FilterChain參數來看，Tomcat和SpringSecurity中都用到責任鏈模式：

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進入第一個，過濾器鏈 ApplicationFilterChain 的關鍵代碼如下，過濾器鏈實際是一個 ApplicationFilterConfig 數組:

final class ApplicationFilterChain implements FilterChain, CometFilterChain {
    private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0]; // 過濾器鏈
    private Servlet servlet = null; // 目標
    // ...

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException {
        if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
            // ...
        } else {
            internalDoFilter(request,response); // 調用 internalDoFilter 方法
        }
    }

    private void internalDoFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException {
        // Call the next filter if there is one
        if (pos < n) {
            // 從過濾器數組中取出當前過濾器配置，然后下標自增1
            ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++];
            Filter filter = null;
            try {
                filter = filterConfig.getFilter();  // 從過濾器配置中取出該 過濾器對象

                if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
                    final ServletRequest req = request;
                    final ServletResponse res = response;
                    Principal principal = ((HttpServletRequest) req).getUserPrincipal();

                    Object[] args = new Object[]{req, res, this};
                    SecurityUtil.doAsPrivilege("doFilter", filter, classType, args, principal);
                } else {
                    // 調用過濾器的 doFilter，完成一個過濾器的過濾功能
                    filter.doFilter(request, response, this);
                }
            return;  // 這里很重要，不會重復執行后面的  servlet.service(request, response)
        }

        // 執行完過濾器鏈的所有過濾器之后，調用 Servlet 的 service 完成請求的處理
        if ((request instanceof HttpServletRequest) && (response instanceof HttpServletResponse)) {
            if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {

            } else {
                servlet.service(request, response);
            }
        } else {
            servlet.service(request, response);
        }
    }
    // 省略...
}

這里可以看出ApplicationFilterChain類扮演了抽象處理者角色，doFilter就類似于剛才請假流程里的process方法。

當下標小于過濾器數組長度 n 時，也就是過濾器鏈未執行完，所以從數組中取出并調用當前過濾器的 doFilter方法 ，如果下標一直小于n，則循環調用doFilter方法通過嵌套遞歸的方式來串成一條鏈。

當最后的過濾器執行完畢，也就是走到最后一個return；時，結束遞歸調用doFilter。if (pos < n) 為false，調用后面的servlet.service(request, response) 方法。return；這一點在請假流程里也有體現。

參考：

設計模式 | 責任鏈模式及典型應用

責任鏈設計模式（過濾器、攔截器）