前言
设计模式在软件开发中被广泛使用。通过使用设计模式，开发人员可以更加高效地开发出高质量的软件系统，提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
责任链模式是一种常用的行为型设计模式，它将请求沿着处理链进行发送，直到其中一个处理者对请求进行处理为止。在责任链模式中，通常会有多个处理者，每个处理者都有一个处理请求的方法。当一个请求到达处理链的起点时，会依次传递给每个处理者进行处理，直到某个处理者能够处理该请求。这样可以保证每个请求都能被处理，并且可以根据实际情况动态地添加或删除处理者，以满足不同的需求。
责任链模式可以帮助降低系统的耦合度，增加系统的灵活性和可扩展性，其在 SpringMVC、Netty 等许多框架中均有实现。责任链模式常用于以下场景：处理复杂的请求逻辑，例如权限验证、日志记录等；避免请求发送者和接收者之间的耦合关系；动态地组织处理流程，以适应不同的请求类型和复杂度。
我们在日常开发中如果要使用责任链模式，通常需要自己来实现，但自己临时实现的责任链既不通用，也很容易产生框架与业务代码耦合不清等问题，增加 Code Review 的成本。
Netty 的代码向来以优雅著称，早年我在阅读 Netty 的源码时，萌生出将其责任链的实现应用到业务开发中的想法，之后花了点时间将 Netty 中责任链的实现代码抽取出来，形成了本项目，也就是 pie。pie 的核心代码均来自 Netty，绝大部分的 API 与 Netty 是一致的。
pie 是一个可快速上手的责任链框架，开发者只需要专注业务，开发相应的业务 Handler，即可完成业务的责任链落地。
一分钟学会、三分钟上手、五分钟应用，欢迎 star。
pie 源码地址：https://github.com/feiniaojin/pie.git
pie 案例工程源码地址：https://github.com/feiniaojin/pie-example.git2. 快速入门 2.1 引入 maven 依赖
pie 目前已打包发布到 maven 中央仓库，开发者可以直接通过 maven 坐标将其引入到项目中。
<dependency><groupId>com.feiniaojin.ddd.ecosystem</groupId><artifactId>pie</artifactId><version>1.0</version></dependency>
目前最新的版本是 1.02.2 实现出参工厂
出参也就是执行结果，一般的执行过程都要求有执行结果返回。实现 OutboundFactory 接口，用于产生接口默认返回值。
例如：
public class OutFactoryImpl implements OutboundFactory {@Overridepublic Object newInstance() {Result result = new Result();result.setCode(0);result.setMsg("ok");return result;}}
2.3 实现 handler 接口完成业务逻辑
在 pie 案例工程( https://github.com/feiniaojin/pie-example.git )的 Example1 中，为了展示 pie 的使用方法，实现了一个虚拟的业务逻辑：CMS 类项目修改文章标题、正文，大家不要关注修改操作放到两个 handler 中是否合理，仅作为讲解案例。
三个 Handler 功能如下：
CheckParameterHandler：用于参数校验。
ArticleModifyTitleHandler：用于修改文章的标题。
ArticleModifyContentHandler：用于修改文章的正文。
CheckParameterHandler 的代码如下：
public class CheckParameterHandler implements ChannelHandler {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CheckParameterHandler.class);
@Overridepublic void channelProcess(ChannelHandlerContext ctx, Object in, Object out) throws Exception {
logger.info("参数校验:开始执行");
if (in instanceof ArticleTitleModifyCmd) { ArticleTitleModifyCmd cmd = (ArticleTitleModifyCmd) in; String articleId = cmd.getArticleId(); Objects.requireNonNull(articleId, "articleId不能为空"); String title = cmd.getTitle(); Objects.requireNonNull(title, "title不能为空"); String content = cmd.getContent(); Objects.requireNonNull(content, "content不能为空"); } logger.info("参数校验:校验通过,即将进入下一个Handler"); ctx.fireChannelProcess(in, out);}
@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause, Object in, Object out) throws Exception { logger.error("参数校验:异常处理逻辑", cause); Result re = (Result) out; re.setCode(400); re.setMsg("参数异常");}
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}
ArticleModifyTitleHandler 的代码如下：
public class ArticleModifyTitleHandler implements ChannelHandler {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ArticleModifyTitleHandler.class);
@Overridepublic void channelProcess(ChannelHandlerContext ctx, Object in, Object out) throws Exception {
logger.info("修改标题:进入修改标题的Handler");
ArticleTitleModifyCmd cmd = (ArticleTitleModifyCmd) in;
String title = cmd.getTitle(); //修改标题的业务逻辑 logger.info("修改标题:title={}", title);
logger.info("修改标题:执行完成,即将进入下一个Handler"); ctx.fireChannelProcess(in, out);}
@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause, Object in, Object out) throws Exception { logger.error("修改标题:异常处理逻辑"); Result re = (Result) out; re.setCode(1501); re.setMsg("修改标题发生异常");}
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}
ArticleModifyContentHandler 的代码如下：
public class ArticleModifyContentHandler implements ChannelHandler {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ArticleModifyContentHandler.class);
@Overridepublic void channelProcess(ChannelHandlerContext ctx, Object in, Object out) throws Exception {
logger.info("修改正文:进入修改正文的Handler"); ArticleTitleModifyCmd cmd = (ArticleTitleModifyCmd) in; logger.info("修改正文,content={}", cmd.getContent()); logger.info("修改正文:执行完成,即将进入下一个Handler"); ctx.fireChannelProcess(in, out);}
@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause, Object in, Object out) throws Exception {
logger.error("修改标题:异常处理逻辑");
Result re = (Result) out; re.setCode(1502); re.setMsg("修改正文发生异常");}
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}
2.4 通过 BootStrap 拼装并执行
public class ArticleModifyExample1 {
private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ArticleModifyExample1.class);
public static void main(String[] args) { //构造入参 ArticleTitleModifyCmd dto = new ArticleTitleModifyCmd(); dto.setArticleId("articleId_001"); dto.setTitle("articleId_001_title"); dto.setContent("articleId_001_content");
//创建引导类 BootStrap bootStrap = new BootStrap();
//拼装并执行 Result result = (Result) bootStrap .inboundParameter(dto)//入参 .outboundFactory(new ResultFactory())//出参工厂 .channel(new ArticleModifyChannel())//自定义channel .addChannelHandlerAtLast("checkParameter", new CheckParameterHandler())//第一个handler .addChannelHandlerAtLast("modifyTitle", new ArticleModifyTitleHandler())//第二个handler .addChannelHandlerAtLast("modifyContent", new ArticleModifyContentHandler())//第三个handler .process();//执行 //result为执行结果 logger.info("result:code={},msg={}", result.getCode(), result.getMsg());}
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}
2.5 执行结果
以下是运行 ArticleModifyExample1 的 main 方法打出的日志，可以看到我们定义的 handler 被逐个执行了。3. 异常处理 3.1 Handler 异常处理
当某个 Handler 执行发生异常时，我们可将其异常处理逻辑实现在当前 Handler 的 exceptionCaught 方法中。
在 pie 案例工程( https://github.com/feiniaojin/pie-example.git )的 example2 包中，展示了某个 Handler 抛出异常时的处理方式。
假设 ArticleModifyTitleHandler 的业务逻辑会抛出异常，实例代码如下：
public class ArticleModifyTitleHandler implements ChannelHandler {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ArticleModifyTitleHandler.class);
@Overridepublic void channelProcess(ChannelHandlerContext ctx, Object in, Object out) throws Exception {
logger.info("修改标题:进入修改标题的Handler"); ArticleTitleModifyCmd cmd = (ArticleTitleModifyCmd) in; String title = cmd.getTitle(); //此处的异常用于模拟执行过程中出现异常的场景 throw new RuntimeException("修改title发生异常");}
@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause, Object in, Object out) throws Exception { logger.error("修改标题:异常处理逻辑"); Result re = (Result) out; re.setCode(1501); re.setMsg("修改标题发生异常");}
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}
此时 ArticleModifyTitleHandler 的 channelProcess 方法一定会抛出异常， 在当前 Handler 的 exceptionCaught 方法中对异常进行了处理。
运行 ArticleModifyExample2 的 main 方法，输出如下：3.2 全局异常处理
有时候，我们不想每个 handler 都处理一遍异常，我们希望在执行链的最后统一进行处理。在 ArticleModifyExample3 中，我们展示了通过一个全局异常进行最后的异常处理，其实现主要分为以下几步：3.2.1 业务 Handler 传递异常
如果业务 Handler 实现了 ChannelHandler 接口，那么需要手工调用 ctx.fireExceptionCaught 方法向下传递异常。例如 CheckParameterHandler 捕获到异常时的示例如下：
@Overridepublic class XXXHandler implements ChannelHandler {
//省略其他逻辑
//异常处理public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause, Object in, Object out) throws Exception {
logger.info("参数校验的异常处理逻辑:不处理直接向后传递"); ctx.fireExceptionCaught(cause, in, out);}
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}
如果业务 Handler 继承了 ChannelHandlerAdapter，如果没有重写 fireExceptionCaught 方法，则默认将异常向后传递。3.2.2 实现全局异常处理的 Handler
我们把业务异常处理逻辑放到最后的 Handler 中进行处理，该 Handler 继承了 ChannelHandlerAdapter，只需要重写异常处理的 exceptionCaught 方法。示例代码如下：
public class ExceptionHandler extends ChannelHandlerAdapter {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ExceptionHandler.class);
@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause, Object in, Object out) throws Exception {
logger.error("异常处理器中的异常处理逻辑"); Result re = (Result) out; re.setCode(500); re.setMsg("系统异常");}
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}
3.2.3 将 ExceptionHandler 加入到执行链中
直接通过 BootStrap 加入到执行链最后即可，示例代码如下：
public class ArticleModifyExample3 {
private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ArticleModifyExample3.class);
public static void main(String[] args) { //入参 ArticleTitleModifyCmd dto = new ArticleTitleModifyCmd(); dto.setArticleId("articleId_001"); dto.setTitle("articleId_001_title"); dto.setContent("articleId_001_content"); //创建引导类 BootStrap bootStrap = new BootStrap();
Result result = (Result) bootStrap .inboundParameter(dto)//入参 .outboundFactory(new ResultFactory())//出参工厂 .channel(new ArticleModifyChannel())//自定义channel .addChannelHandlerAtLast("checkParameter", new CheckParameterHandler())//第一个handler .addChannelHandlerAtLast("modifyTitle", new ArticleModifyTitleHandler())//第二个handler .addChannelHandlerAtLast("modifyContent", new ArticleModifyContentHandler())//第三个handler .addChannelHandlerAtLast("exception", new ExceptionHandler())//异常处理handler .process();//执行 //result为执行结果 logger.info("result:code={},msg={}", result.getCode(), result.getMsg());}
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}
3.2.4 运行 ArticleModifyExample3
运行 ArticleModifyExample3 的 main 方法，控制台输出如下，可以看到异常被传递到最后的 ExceptionHandler 中进行处理。4. 总结
本文通过简单的例子，向读者介绍了如何使用 pie 框架快速进行责任链模式开发，包括责任链初始化和异常处理等日常开发中常见的场景。读者可以参考这些案例，并将 pie 框架应用于实际开发中，以快速实现通用的责任链模式，最终降低代码的耦合度、增加代码的可扩展性和提高代码的可读性。
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