拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）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应用在请求上。过滤器可以做认证/授权/记录日志，或者跟踪请求，然后把请求传给相应的处理程序。以下是这种设计模式的实体。
### 拦截过滤器模式详解
#### 一、概述
**拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）**是一种软件设计模式，主要用于对应用程序的请求或响应进行预处理或后处理。它允许我们在请求到达目标组件之前或响应离开目标组件之后插入一系列过滤器，这些过滤器可以执行如认证、授权、日志记录等任务。这种模式通过定义一个过滤器链（Filter Chain）来管理一系列过滤器，并将请求传递给实际的目标组件。
#### 二、关键概念与组成
拦截过滤器模式由以下几个核心组成部分构成：
1. **过滤器（Filter）**：这是模式中的主要组件之一，负责对请求或响应执行特定的任务，如认证、授权、日志记录等。
2. **过滤器链（Filter Chain）**：包含了一系列过滤器的集合，并定义了这些过滤器执行的顺序。每个过滤器都会接收到请求并决定是否将该请求传递给下一个过滤器。
3. **目标（Target）**：也称为服务组件，是请求最终要到达的目的地。它是应用程序的主要业务逻辑部分。
4. **过滤管理器（Filter Manager）**：负责管理和配置过滤器链以及目标组件。它提供了一个简单的接口来设置过滤器并处理请求。
5. **客户端（Client）**：发送请求给过滤管理器的对象。
#### 三、实现细节
以下是一个具体的实现示例，通过创建各个组件来展示拦截过滤器模式的工作原理。
##### 步骤1: 创建过滤器接口 `Filter`
```java
public interface Filter {
public void execute(String request);
}
```
此接口定义了所有过滤器都需要实现的方法`execute`，用于处理请求。
##### 步骤2: 创建实体过滤器
1. **认证过滤器 `AuthenticationFilter`**
```java
public class AuthenticationFilter implements Filter {
public void execute(String request) {
System.out.println("Authenticating request: " + request);
}
}
```
这个过滤器用于验证请求的有效性。
2. **调试过滤器 `DebugFilter`**
```java
public class DebugFilter implements Filter {
public void execute(String request) {
System.out.println("Request log: " + request);
}
}
```
该过滤器用于记录请求的日志信息。
##### 步骤3: 创建目标 `Target`
```java
public class Target {
public void execute(String request) {
System.out.println("Executing request: " + request);
}
}
```
这个类代表了请求最终要到达的目标组件，实现了业务逻辑。
##### 步骤4: 创建过滤器链 `FilterChain`
```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class FilterChain {
private List<Filter> filters = new ArrayList<>();
private Target target;
public void addFilter(Filter filter) {
filters.add(filter);
}
public void execute(String request) {
for (Filter filter : filters) {
filter.execute(request);
}
target.execute(request);
}
public void setTarget(Target target) {
this.target = target;
}
}
```
这个类管理过滤器的顺序，并确保每个过滤器都按顺序执行。
##### 步骤5: 创建过滤管理器 `FilterManager`
```java
public class FilterManager {
private 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);
}
}
```
过滤管理器用于初始化过滤器链，并为客户端提供一个统一的接口来处理请求。
##### 步骤6: 创建客户端 `Client`
```java
public class Client {
private FilterManager filterManager;
public void setFilterManager(FilterManager filterManager) {
this.filterManager = filterManager;
}
public void sendRequest(String request) {
filterManager.filterRequest(request);
}
}
```
客户端类负责发送请求给过滤管理器。
##### 步骤7: 使用客户端演示拦截过滤器设计模式
```java
public class InterceptingFilterDemo {
public static void main(String[] args) {
Target target = new Target();
FilterManager manager = new FilterManager(target);
manager.setFilter(new AuthenticationFilter());
manager.setFilter(new DebugFilter());
Client client = new Client();
client.setFilterManager(manager);
client.sendRequest("Some request");
}
}
```
在这个示例中，我们创建了一个`InterceptingFilterDemo`类来演示整个流程。首先创建目标组件和过滤管理器，并配置过滤器，最后通过客户端发送请求。
#### 四、应用场景
拦截过滤器模式广泛应用于多种场景中，例如：
- **Web框架**：处理HTTP请求前后的认证、授权、日志记录等操作。
- **企业级应用程序**：在请求达到服务端之前进行安全检查或数据转换。
- **API网关**：在API调用过程中添加额外的安全措施或统计信息收集。
通过这种方式，可以有效地扩展系统的功能，同时保持核心业务逻辑的清晰和简洁。
