拦截过滤器模式 (Intercepting Filter Pattern) 深度解析

📝 拦截过滤器模式 (Intercepting Filter Pattern) 深度解析

🚀 1. 模式目的与动机

意图

拦截过滤器模式： 用于对应用程序的请求或响应做一些预处理/后处理。定义过滤器，并在把请求传给实际目标应用程序之前或之后应用在请求上。

动机

在基于 Web 或分布式应用的架构中，客户端请求在到达核心处理逻辑之前，通常需要经过一系列的通用处理，如：身份验证 (Authentication)、授权 (Authorization)、日志记录 (Logging)、数据压缩 (Compression) 等。

如果将这些交叉关注点（Cross-cutting Concerns）直接硬编码到目标处理器中，会导致代码重复和耦合。拦截过滤器模式通过建立一个可配置的过滤器链 (Filter Chain)，将这些通用任务从核心业务逻辑中剥离出来，实现了：

1. 模块化: 将预处理任务封装在独立的过滤器中。
2. 可插拔: 可以动态添加、移除或重新排序过滤器。
3. 解耦: 客户端和目标对象只与过滤器管理器交互。

🏗️ 2. 模式核心实体与结构

拦截过滤器模式的核心思想与责任链模式非常相似，但其目的是预处理和后处理请求，最终目标是执行一个 Target。

角色	英文名称	职责描述
过滤器	Filter	接口，定义了执行任务的方法（execute(request)）。具体的认证、日志逻辑都封装在这里。
目标	Target	实际处理业务请求的对象。在过滤器链执行完毕后，请求最终由它处理。
过滤器链	Filter Chain	持有多个 过滤器 实例，并知道 目标 (Target)。它负责按照定义的顺序执行链中的所有过滤器，最后将请求传递给 Target。
过滤管理器	Filter Manager	管理 过滤器链 的创建和配置。客户端通过它来发送请求。
客户端	Client	向 过滤管理器 发送请求，并最终触发整个处理流程。

关键代码 (Java)

1. 过滤器接口 (Filter)

public interface Filter {
   public void execute(String request);
}

2. 过滤器链 (Filter Chain)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
// 负责顺序执行过滤器，最后执行 Target
public class FilterChain {
   private List<Filter> filters = new ArrayList<Filter>();
   private Target target;
   
   public void addFilter(Filter filter){
      filters.add(filter);
   }
   
   public void execute(String request){
      for (Filter filter : filters) {
         filter.execute(request); // 依次执行过滤器
      }
      target.execute(request); // 最后执行 Target
   }
   
   public void setTarget(Target target){
      this.target = target;
   }
}

3. 过滤管理器 (Filter Manager)

public class FilterManager {
   FilterChain filterChain;
   
   public FilterManager(Target target){
      filterChain = new FilterChain();
      filterChain.setTarget(target);
   }
   
   public void setFilter(Filter filter){
      filterChain.addFilter(filter);
   }
   
   public void filterRequest(String request){
      filterChain.execute(request); // 客户端通过 Manager 触发链的执行
   }
}

🌐 3. 模式应用

拦截过滤器模式是 Java EE Servlet 规范 中的 Filter 机制的基础。

• 应用实例: Web 应用中的身份验证、日志、压缩、缓存等。
• 优点: 实现了请求处理逻辑的模块化和可配置性，易于扩展和维护。

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📝 过滤器模式 / 标准模式 (Filter/Criteria Pattern) 深度解析

🚀 1. 模式意图与动机

意图

过滤器模式（或标准模式）： 允许开发人员使用不同的标准来过滤一组对象，通过逻辑运算（如 AND, OR）以解耦的方式把它们连接起来，结合多个标准来获得单一标准。

动机

当需要从一个集合（列表）中根据多种属性（标准）筛选对象时，如果直接在客户端代码中硬编码所有筛选逻辑，会导致代码僵硬、难以维护，并且无法灵活地组合查询条件。

过滤器模式通过以下方式解决问题：

1. 抽象标准: 将每个筛选条件抽象为一个独立的 Criteria 对象。
2. 组合查询: 使用 AndCriteria 和 OrCriteria 等组合标准类，灵活地将基本标准连接起来，形成复杂的查询规则。

🏗️ 2. 模式核心角色与结构

该模式是一种结构型模式，其结构类似于组合模式，将单个标准和复合标准统一处理。

角色	英文名称	职责描述
待筛选对象	Person (或其他实体)	存储数据的对象，如列表中的单个元素。
标准接口	Criteria	接口，定义了筛选方法（meetCriteria(List<Person> persons)），返回满足条件的子列表。
具体标准	Concrete Criteria	实现 标准接口，封装单一的筛选逻辑 (如 CriteriaMale, CriteriaSingle)。
组合标准	Composite Criteria	实现 标准接口，但其内部持有并组合其他 标准接口 实例，用于实现复杂的逻辑组合 (如 AndCriteria, OrCriteria)。

关键代码 (Java)

1. 待筛选对象 (Person)

public class Person {
    private String name;
    private String gender;
    private String maritalStatus;
    // ... 构造函数和 Getter 方法 ...
}

2. 标准接口 (Criteria)

import java.util.List;
public interface Criteria {
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons);
}

3. 具体标准 (CriteriaSingle)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class CriteriaSingle implements Criteria {
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> singlePersons = new ArrayList<Person>();
      for (Person person : persons) {
         if(person.getMaritalStatus().equalsIgnoreCase("SINGLE")){
            singlePersons.add(person);
         }
      }
      return singlePersons;
   }
}

4. 组合标准 (AndCriteria)

import java.util.List;
public class AndCriteria implements Criteria {
   private Criteria criteria;
   private Criteria otherCriteria;
   
   public AndCriteria(Criteria criteria, Criteria otherCriteria) {
      this.criteria = criteria;
      this.otherCriteria = otherCriteria;
   }
   
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      // 链式执行第一个标准
      List<Person> firstCriteriaPersons = criteria.meetCriteria(persons);
      // 在第一个标准的结果上执行第二个标准（即逻辑 AND）
      return otherCriteria.meetCriteria(firstCriteriaPersons); 
   }
}

🌐 3. 模式应用

• 应用实例: 数据库查询语言 (SQL) 的 WHERE 子句逻辑、报表系统中的数据过滤、Java 集合框架中的 Stream API 过滤（概念相似）。
• 优点: 实现了过滤逻辑与数据集合的分离，极大地提高了筛选条件的灵活性和可重用性。

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总结：两种“过滤器”模式的对比

虽然名字相似，但两者目的和实现方式有本质区别：

特性	拦截过滤器模式 (Intercepting Filter)	过滤器/标准模式 (Filter/Criteria)
模式类型	J2EE 模式 (行为/结构混合)	结构型模式
解决问题	请求/响应的预处理和后处理（交叉关注点）。	根据多个标准筛选集合中的对象。
核心机制	责任链（依次执行，最终到达 Target）。	组合（逻辑组合，返回子集）。
数据流	请求/响应在链中传递和修改。	集合数据在标准中筛选和缩减。