设计实现过滤链

Question

我要设计像Filters这样的实体，用Filter接口表示，声明apply(Content content)方法，可以应用于Content对象。过滤器可以在链中组合在一起，类似于工作流，但它们是动态的。例如，如果FilterA返回X，那么我将应用filterB，而接收结果Y将导致应用FilterC。过滤器链是特定于应用程序的，我还没有决定如何允许构建过滤器链。

我会以与某些工作流框架相同的方式设计此行为：管理器组件遍历过滤器列表，并在每个过滤器上调用 filter.apply(content)。但是如何允许像 if/else 语句这样的动态呢？

现在我构思了一个 Workflow 或 FilterChain 接口，声明一个 getNextFilter(previousResult)。实现这个接口可以声明一个特定于应用程序的工作流。但是 Workflow 接口的实现会很无聊：跟踪当前步骤（整数？），然后在每次 getNextFilter() 调用时，通过 switch/case 语句确定下一个过滤器？！？

哪种解决方案可能更好？如何声明一个链？

我用的是Java和Spring，所以可以用IoC。

Answer 1

对于这种情况，我会尝试对链进行建模，并通过向节点提供更多“智能”来将执行责任转移到链本身。在某种程度上，我会将节点视为命令，因为它们可以自己执行，并且通过具有通用接口，能够创建composites。 （顺便说一句，我不是 Java 程序员，所以请原谅我可能的语法错误）。所以，我的主要设计决策是：

1. 链知道如何执行自己。
2. 链节点可以是复合的。

我将首先定义如下内容：

public abstract class ChainNode {
   public abstract Content apply(Content content);
}

/** 
   The NullObject of the chain 
   http://www.oodesign.com/null-object-pattern.html
*/
public class FinalNode extends ChainNode {
    public Content apply(Content content) {
        return content;
    }
}

/** A sample filter */
public class FilterA extends ChainNode {
    private ChainNode nextNode;

    FilterA(ChainNode nextNode) {
        this.nextNode = nextNode;
    } 

    public Content apply(Content content) {
        filteredValue = //Apply the filter
        return nextNode.apply(filteredValue);
    }
}

/** An if-then-else filter */
public abstract class ConditionalFilter extends ChainNode {
    private ChainNode trueFilter;
    private ChainNode falseFilter;

    ConditionalFilter(ChainNode trueFilter, ChainNode falseFilter) {
        this.trueFilter = trueFilter;
        this.falseFilter = falseFilter;
    } 

    public Content apply(Content content) {
       if (this.evalCondition(content)) {
           return this.trueFilter.apply(content);
       } 
       else {
           return this.falseFilter.apply(content);
       }
    }

    private abstract boolean evalCondition(Content content);
}

使用这种方法，您正在做的是将控制结构转换为对象并要求它们执行，这甚至允许您创建与标准 if-then 或 switch 语句不同的逻辑。有了这个基础，您可以创建一个具有不同分支运算符的链，触发不同的过滤路径。

需要注意的是：

1. 我假设过滤器返回Content 类型的东西，这实际上允许您将一个过滤器链接到另一个过滤器。我想你的要求是这样，但我不确定。
2. 您只需为每个新过滤器创建一个新类并定义apply 方法。
3. null 对象始终是链的最后一个节点，停止链调用。
4. 要定义一个新的“分支节点”，您必须从ConditionalFilter 继承并重新定义evalCondition 方法。我不知道 Java 是否有闭包（我认为没有），但如果有，您可以改为添加一个 condition 实例变量并使用闭包对其进行参数化，从而避免为每个新条件创建子类。或者，在 Java 世界中可能有更可接受的解决方法，我只是不知道 :(。
5. 我假设条件分支是根据content 参数决定的。如果您需要更多信息来做出决定，您还可以在apply 方法中传递一个上下文对象。根据您的需要，这可以是结构化对象，如果您需要更大的灵活性，也可以只是字典。

最后，关于链的构建，如果链长且构建复杂，我认为这里的builder 应该适合您的需求。

HTH

Answer 2

为了一般性，我假设条件不仅应在单个过滤器之间决定，而且应在过滤器链之间决定。

经过一番思考，在我看来Composite Pattern 非常适合这里。

• Component：你的Filter界面
• Leafs: 具体过滤器
• Composite: 你的“工作流或 FilterChain 接口”

ConditionalFilter 可以是 Leaf 或 Composite。 在这两种情况下，都使用一个 compare 和两个 Filter 对象进行初始化，它可以在单个过滤器或过滤器工作流上分支。

Answer 3

这是在 php 中实现过滤器链的复合模式示例。

$filter = new BookFilter\Chain();
$filter->appendFilter(new BookFilter\Isbn('978-5-8459-1597-9'))
       ->appendFilter(new BookFilter\Title('Domain Driven', BookFilter\Title::CONTAINS))
       ->appendFilter(new BookFilter\Publisher('Вильямс', BookFilter\Publisher::EQUALS))
       ->appendFilter(new BookFilter\Price(100, 10.000))
       ->appendFilter(new BookFilter\Ebook(true));
$bookCollection = $bookSeachService->findAllByFilter($filter);

取自这里：http://crazycode.net/blog/6-architecture/10-structural-patterns

Answer 4

由于您只是想按顺序执行过滤器链，因此将过滤器链实现为List<Filter> 可能是最简单的。您可以对它们进行循环并执行。 类似的东西（注意这显然是我没有尝试过的快速实现）：

public class FilterChainImpl implements FilterChain {
  private List<Filter> filterChain = new ArrayList<Filter>();

  public addFilter(final Filter f) {
    filterChain.add(f);
  }

  public apply(final Content content) {
    Content prevContent = content;
    for(Filter f : filterChain) {
      prevContent = f.apply(prevContent);
    }
  }
}

然后您可以使用它来创建您喜欢的任何过滤器链。如果您将拥有许多不同的过滤器链，您可能会使用一些工厂技术来创建过滤器链。

Answer 5

这里需要的是Chain of Responsibility 模式。

在 Java 中实现了很多次，我的建议是：

• 您可能在某处不需要完整的链：每个项目都有一个指向其后继项目的链接
• 如果您确实需要链中成员的完整列表，您可以使用 LinkedList。
• 记住你可以有多个链
• 关键设计问题是是否有任何部分处理，一般没有：链的每个成员看，如果它可以处理它，否则，它调用它的后继者

参与机制应该是一个接口，这样您就可以有专门的代理来做非常不同的事情，并同意只接收消息并根据接口指示传递它们。

如果您想逐步过滤，您可以传递内容，就像您在问题中显示的那样，每个参与者都可以改变它。我在 GitHub 上有一个名为 scraper 的开源项目，它使用责任链来实现代理链，这些代理链可以提取被抓取的页面中包含内容的部分。