前言
在一個(gè)比較復(fù)雜的大型系統(tǒng)中，假如存在某個(gè)對(duì)象或數(shù)據(jù)流需要被進(jìn)行繁雜的邏輯處理的話，我們可以選擇在一個(gè)大的組件中進(jìn)行這些繁雜的邏輯處理，這種方式確實(shí)達(dá)到了目的，但卻是簡(jiǎn)單粗暴的。或許在某些情況這種簡(jiǎn)單粗暴的方式將帶來(lái)一些麻煩，例如我要改動(dòng)其中某部分處理邏輯、我要添加一些處理邏輯到流程、我要在流程中減少一些處理邏輯時(shí)，這里有些看似簡(jiǎn)單的改動(dòng)都讓我們無(wú)從下手，除了對(duì)整個(gè)組件進(jìn)行改動(dòng)。整個(gè)系統(tǒng)看起來(lái)沒(méi)有任何可擴(kuò)展性和可重用性。
是否有一種模式可以將整個(gè)處理流程進(jìn)行詳細(xì)劃分，劃分出的每個(gè)小模塊互相獨(dú)立且各自負(fù)責(zé)一段邏輯處理，這些邏輯處理小模塊根據(jù)順序連起來(lái)，前以模塊的輸出作為后一模塊的輸入，最后一個(gè)模塊的輸出為最終的處理結(jié)果。如此一來(lái)修改邏輯時(shí)只針對(duì)某個(gè)模塊修改，添加或減少處理邏輯也可細(xì)化到某個(gè)模塊顆粒度，并且每個(gè)模塊可重復(fù)利用，可重用性大大增強(qiáng)。這種模式就是此章節(jié)要進(jìn)行討論的管道模式。
顧名思義，管道模式就像一條管道把多個(gè)對(duì)象連接起來(lái)，整體看起來(lái)就像若干個(gè)閥門(mén)嵌套在管道中，而處理邏輯就放在閥門(mén)上，如下圖，需要處理的對(duì)象進(jìn)入管道后，分別經(jīng)過(guò)閥門(mén)一、閥門(mén)二、閥門(mén)三、閥門(mén)四，每個(gè)閥門(mén)都會(huì)對(duì)進(jìn)入的對(duì)象進(jìn)行一些邏輯處理，經(jīng)過(guò)一層層的處理后從管道尾處理，此時(shí)的對(duì)象就是已完成處理的目標(biāo)對(duì)象。
既然管道模式這么有用，我們希望能在程序中適當(dāng)?shù)乜紤]使用，為了實(shí)現(xiàn)此模式需要多個(gè)對(duì)象協(xié)作，可參考如下類圖，Valve接口定義了閥門(mén)的調(diào)用方法，由于閥門(mén)與閥門(mén)使用單鏈表結(jié)構(gòu)連接所以需提供對(duì)next的操作，實(shí)現(xiàn)一個(gè)閥門(mén)對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展即可；Pipeline接口定義了管道操作閥門(mén)的方法，包括獲取第一個(gè)閥門(mén)、獲取基礎(chǔ)閥門(mén)、添加閥門(mén)等方法，管道需對(duì)其擴(kuò)展。
往下看如何簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)一個(gè)管道模式：
① 閥門(mén)接口
public interface Valve {
public Valve getNext();
public void setNext(Valve valve);
public void invoke(String handling);
}
② 管道接口
public interface Pipeline {
public Valve getFirst();
public Valve getBasic();
public void setBasic(Valve valve);
public void addValve(Valve valve);
}
③ 基礎(chǔ)閥門(mén)，處理邏輯僅僅是簡(jiǎn)單的將傳入的字符串中”aa”替換成”bb”
public class BasicValve implements Valve {
protected Valve next = null;
public Valve getNext() {
return next;
}
public void invoke(String handling) {
handling=handling.replaceAll("aa", "bb");
System.out.println("基礎(chǔ)閥門(mén)處理完后：" + handling);
}
public void setNext(Valve valve) {
this.next = valve;
}
}
④ 第二個(gè)閥門(mén)，將傳入的字符串中”11”替換成”22”
public class SecondValve implements Valve {
protected Valve next = null;
public Valve getNext() {
return next;
}
public void invoke(String handling) {
handling = handling.replaceAll("11", "22");
System.out.println("Second閥門(mén)處理完后：" + handling);
getNext().invoke(handling);
}
public void setNext(Valve valve) {
this.next = valve;
}
}
⑤ 第三個(gè)閥門(mén)，將傳入的字符串中”zz”替換成”yy”
public class ThirdValve implements Valve {
protected Valve next = null;
public Valve getNext() {
return next;
}
public void invoke(String handling) {
handling = handling.replaceAll("zz", "yy");
System.out.println("Third閥門(mén)處理完后：" + handling);
getNext().invoke(handling);
}
public void setNext(Valve valve) {
this.next = valve;
}
}
⑥ 管道，我們一般的操作是先通過(guò)setBasic設(shè)置基礎(chǔ)閥門(mén)，接著按順序添加其他閥門(mén)，執(zhí)行時(shí)的順序是：先添加進(jìn)來(lái)的先執(zhí)行，最后才執(zhí)行基礎(chǔ)閥門(mén)。
public class StandardPipeline implements Pipeline {
protected Valve first = null;
protected Valve basic = null;
public void addValve(Valve valve) {
if (first == null) {
first = valve;
valve.setNext(basic);
} else {
Valve current = first;
while (current != null) {
if (current.getNext() == basic) {
current.setNext(valve);
valve.setNext(basic);
break;
}
current = current.getNext();
}
}
}
public Valve getBasic() {
return basic;
}
public Valve getFirst() {
return first;
}
public void setBasic(Valve valve) {
this.basic = valve;
}
}
⑦ 測(cè)試類
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String handling="aabb1122zzyy";
StandardPipeline pipeline = new StandardPipeline();
BasicValve basicValve = new BasicValve();
SecondValve secondValve = new SecondValve();
ThirdValve thirdValve = new ThirdValve();
pipeline.setBasic(basicValve);
pipeline.addValve(secondValve);
pipeline.addValve(thirdValve);
pipeline.getFirst().invoke(handling);
}
}
輸出的結(jié)果如下：
Second閥門(mén)處理完后：aabb2222zzyy
Third閥門(mén)處理完后：aabb2222yyyy
基礎(chǔ)閥門(mén)處理完后：bbbb2222yyyy
這就是管道模式，在管道中連接一個(gè)或多個(gè)閥門(mén)，每個(gè)閥門(mén)負(fù)責(zé)一部分邏輯處理，數(shù)據(jù)按規(guī)定的順序往下流。此模式分解了邏輯處理任務(wù)，可方便對(duì)某任務(wù)單元進(jìn)行安裝拆卸，提高了流程的可擴(kuò)展性、可重用性、機(jī)動(dòng)性、靈活性。
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