一分钟学会、三分钟上手、五分钟应用,快速上手责任链框架详解 | 京东云技术团队

作者:京东物流 覃玉杰

1. pie 简介

责任链模式是开发过程中常用的一种设计模式,在SpringMVC、Netty等许多框架中均有实现。我们日常的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的问题,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:https://github.com/feiniaojin/pie.git

pie 案例工程源码地址:https://github.com/feiniaojin/pie-example.git

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。

<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:

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( https://github.com/feiniaojin/pie-example.git )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:

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:

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:

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

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( https://github.com/feiniaojin/pie-example.git )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:

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:


@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:

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:


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。

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