过滤器模式

> 使用不同的标准来过滤一组对象，通过逻辑运算以解耦的方式把它们连接起来.

![See the source image](/media/202203/2022-03-05_2202470.6655586373786697.png)

过滤器模式（Filter Pattern）或标准模式、条件模式（Criteria Pattern）是一种设计模式，这种模式允许开发人员使用不同的标准来过滤一组对象，通过逻辑运算以解耦的方式把它们连接起来。这种类型的设计模式属于结构型模式，它结合多个标准来获得单一标准。

## 问题

首先，什么是过滤器模式？这种模式生活中比较常见，比如移动推出某项优惠套餐，但是套餐可使用的用户群体有限，必须满足入网 5 年以上这种条件，我们可以将 “入网五年” 作为客户群体的过滤条件，这种就是简单的过滤器模式应用。

又比如，现在的垃圾分类，很多城市从上海开始，已经运行起来，着实让人头大，这种垃圾过滤分类的思想其实本身就是一种过滤模式。再比如我们设计日志系统时，并非所有日志都要收集，而是选择性过滤收集，这种实现了日志过滤的东西本身就是过滤器模式的一种体现。讲了这么多，到底什么是过滤器模式？

## 介绍

- 目的：使用不同标准来过滤一组对象。
- 实现：制定不同的规则来实现过滤，然后对过滤结果进行分组。

## 结构

![过滤器类图](/media/202203/2022-03-03_1429300.8056900515049292.png)

简化的过滤器模式有如下的角色：

* 抽象过滤器角色（AbstractFilter）：负责定义过滤器的实现接口，具体的实现还要具体过滤器角色去参与，客户端可以调用抽象过滤器角色中定义好的方法，将客户端的所有请求委派到具体的实现类去，从而让实现类去处理；
* ConcreteFilter（具体过滤器角色）：该角色负责具体筛选规则的逻辑实现，最后再返回一个过滤后的数据集合，标准的过滤器只对数据做过滤，当然也可以对集合中的数据做某项处理，再将处理后的集合返回；
* Subject（被过滤的主体角色）：一个软件系统中可以有一个或多个目标角色，在具体过滤器角色中会对指定感兴趣的目标进行处理，以确保后面的数据确实是我想要的。

### 管道和过滤器

![管道和过滤器](/media/202203/2022-03-03_144621_411679.png)

这里的管道，其实比较好理解，就类似于一根根的水管或者一个个的流水线，将一个个的过滤器连接起来，形成一个过滤器链（过滤器链可以携带多个过滤器，并且可以以自定义顺序执行它们），原始数据经过一道道的加工工序，最后形成我们需要的数据或产品。一般情况下我们还存在一个过滤器管理器的角色，过滤器管理器负责管理过滤器和过滤器链。

复杂的过滤器还有会过滤器链和过滤器管理器：

* 过滤器（Filter） - 过滤器在请求处理程序执行请求之前或之后，执行某些任务
* 过滤器链（Filter Chain） - 过滤器链带有多个过滤器
* 过滤对象 （Target）- 需要过滤的数据源对象
* 过滤管理器（Filter Manager） - 过滤管理器管理过滤器和过滤器链
* 客户端（Client） - Client 是向 Target 对象发送请求的对象

### 实例

我们将创建一个 *Person* 对象、*Criteria* 接口和实现了该接口的实体类，来过滤 *Person* 对象的列表。 *CriteriaPatternDemo* ，我们的演示类使用 *Criteria* 对象，基于各种标准和它们的结合来过滤 *Person* 对象的列表。

![过滤器模式的 UML 图](/media/202203/2022-03-03_1426400.9486901617324726.png)

## 优点

- 它提供了一种根据特定条件过滤对象的方法
- 我们可以随时添加新过滤器，而不会影响客户端的代码
- 我们可以在程序执行期间动态选择过滤器
- 基于建造者模式和过滤器模式的方式简化了过滤业务逻辑
- 过滤器和过滤对象通过接口和泛型的方式抽象，支持各种业务的良好扩展
- 通过动态选择过滤器组合，可复用过滤器和减少重复过滤代码的维护
- 可插拔：过滤器的设计概念要求其是支持可插拔设计的；
- 有序性：过滤器是被设计为一组组的过滤装置，要实现数据过滤，就必须有顺序性要求，比如我们要设计编解码过滤器，用户请求过来的 xml 数据会优先通过 xml2json 过滤器进行数据处理，完了再在响应发出前进行相应的 json2xml 过滤处理，以保证客户端交互以 xml 数据格式为准的同时系统内部数据交互还是维持 json 格式不变；
- 过滤器的独立性：每种过滤器必须是独立的实体，其状态不受其它过滤器的影响，每个过滤器都有自己独立的数据输入输出接口，只要各个过滤器之间传送的数据遵守共同的规约就可以相连接。

## 示例代码

### Java

*Filter*

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

*AuthenticationFilter*

```
public class AuthenticationFilter implements Filter {
   public void execute(String request){
      System.out.println("Authenticating request: " + request);
   }
}
```

*FilterChain*

```
public class FilterChain {
   private List filters = new ArrayList();
   
   public void addFilter(Filter filter){
      filters.add(filter);
   }

public void execute(String request){
      for (Filter filter : filters) {
         filter.execute(request);
      }
   }
}
```

*FilterManager*

```
public class FilterManager {
   FilterChain filterChain;

public FilterManager(){
      filterChain = new FilterChain();
   }
   public void setFilter(Filter filter){
      filterChain.addFilter(filter);
   }

public void filterRequest(String request){
      filterChain.execute(request);
   }
}
```

*Client*

```java
public classClient{

publicstaticvoidmain(String[] args){
      FilterManager filterManager = new FilterManager();
      filterManager.setFilter(new AuthenticationFilter());
      filterManager.setFilter(new DebugFilter());
      filterManager.sendRequest("HOME");
   }
}
```