1. 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：github.com/feiniaojin/...

pie 案例工程源码地址：github.com/feiniaojin/...

2. 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。

xml 复制代码

<dependency>
    <groupId>com.feiniaojin.ddd.ecosystem</groupId>
    <artifactId>pie</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

目前最新的版本是 1.0

2.2 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：

typescript 复制代码

public class OutFactoryImpl implements OutboundFactory {
    @Override
    public 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( github.com/feiniaojin/... )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：

java 复制代码

public class CheckParameterHandler implements ChannelHandler {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CheckParameterHandler.class);

    @Override
    public 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);
    }

    @Override
    public 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");
    }
}

ArticleModifyTitleHandler 的代码如下：

java 复制代码

public class ArticleModifyTitleHandler implements ChannelHandler {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ArticleModifyTitleHandler.class);

    @Override
    public 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);
    }

    @Override
    public 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");
    }
}

ArticleModifyContentHandler 的代码如下：

java 复制代码

public class ArticleModifyContentHandler implements ChannelHandler {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ArticleModifyContentHandler.class);

    @Override
    public 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);
    }

    @Override
    public 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");
    }
}

2.4 通过 BootStrap 拼装并执行

java 复制代码

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());
    }
}

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( github.com/feiniaojin/... )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：

java 复制代码

public class ArticleModifyTitleHandler implements ChannelHandler {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ArticleModifyTitleHandler.class);

    @Override
    public 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");
    }

    @Override
    public 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");
    }
}

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：

java 复制代码

@Override
public 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);
    }
}

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：

scala 复制代码

public class ExceptionHandler extends ChannelHandlerAdapter {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ExceptionHandler.class);

    @Override
    public 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");
    }
}

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：

java 复制代码

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());
    }
}

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。

还在自己实现责任链？我建议你造轮子之前先看看这个开源项目

1. 前言

2. 快速入门

2.1 引入 maven 依赖

2.2 实现出参工厂

2.3 实现 handler 接口完成业务逻辑

2.5 执行结果

3. 异常处理

3.1 Handler 异常处理

3.2 全局异常处理

3.2.1 业务 Handler 传递异常

3.2.2 实现全局异常处理的 Handler

3.2.3 将 ExceptionHandler 加入到执行链中

4. 总结