过滤器模式/标准模式 理解剖析以及应用

过滤器模式/标准模式

过滤器模式（Filter Pattern）或标准模式（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。

意图

解决问题

对数据进行筛选的场景

何时使用？

当需要对某一组对象进行筛选的时候（比如女澡堂只让女生进，男澡堂只让男生进）

应用环境举例

Spring MVC 中的过滤器，用来过滤掉某些请求。
敏感词过滤、舆情监测。
需要对对象列表（或数据列表）进行校验、审查或预处理的场景。
对网络接口的请求和响应进行拦截，例如对每一个请求和响应记录日志，一遍日后分析。

优点

简单，解耦，使用方便。

缺点

导致系统成批操作；
需协调数据流；
性能较低，每个过滤器对每一个元素都会进行遍历。如果有n个元素，m个过滤器，则负责度为O(mn)

类图

过滤器模式中主要有三个角色，在设计过滤模式时要找到并区分这些角色。

过滤的目标：即要被过滤的对象，通常是一个对象数组（对象列表）。
过滤器：负责过滤不需要的对象，一般一个规则对应一个类。
过滤器链：即过滤器的集合，负责管理和维护过滤器，用这个对象进行过滤器，它包含的每一个子过滤器都会进行一次过滤。这个类并不总是必要的，

但如果有多个过滤器，有这个类会带来极大的便利。

实现

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 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。

创建一个类，在该类上应用标准。
Person.java

public class Person {
   
   private String name;
   private String gender;
   private String maritalStatus;
 
   public Person(String name,String gender,String maritalStatus){
      this.name = name;
      this.gender = gender;
      this.maritalStatus = maritalStatus;    
   }
 
   public String getName() {
      return name;
   }
   public String getGender() {
      return gender;
   }
   public String getMaritalStatus() {
      return maritalStatus;
   }  
}

为标准（Criteria）创建一个接口。
Criteria.java

import java.util.List;
 
public interface Criteria {
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons);
}

创建实现了 Criteria 接口的实体类。
CriteriaMale.java(标准男性)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class CriteriaMale implements Criteria {
 
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> malePersons = new ArrayList<Person>(); 
      for (Person person : persons) {
         //遍历只保留MALE的数据
         if(person.getGender().equalsIgnoreCase("MALE")){
            malePersons.add(person);
         }
      }
      return malePersons;
   }
}

CriteriaFemale.java (标准女性)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class CriteriaFemale implements Criteria {
 
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> femalePersons = new ArrayList<Person>(); 
      for (Person person : persons) {
         //遍历只保留FEMALE的数据
         if(person.getGender().equalsIgnoreCase("FEMALE")){
            femalePersons.add(person);
         }
      }
      return femalePersons;
   }
}

CriteriaSingle.java (标准单身)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class CriteriaSingle implements Criteria {
 
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> singlePersons = new ArrayList<Person>(); 
      for (Person person : persons) {
         //遍历只保留SINGLE的数据
         if(person.getMaritalStatus().equalsIgnoreCase("SINGLE")){
            singlePersons.add(person);
         }
      }
      return singlePersons;
   }
}

AndCriteria.java (且标准)

import java.util.List;
 
public class AndCriteria implements Criteria {
 
   private Criteria criteria;
   private Criteria otherCriteria;
   //实例化时传入2种标准实例
   public AndCriteria(Criteria criteria, Criteria otherCriteria) {
      this.criteria = criteria;
      this.otherCriteria = otherCriteria; 
   }
 
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      //分别用两种标准过滤数据
      List<Person> firstCriteriaPersons = criteria.meetCriteria(persons);     
      return otherCriteria.meetCriteria(firstCriteriaPersons);
   }
}

OrCriteria.java (或标准)

import java.util.List;
 
public class OrCriteria implements Criteria {
 
   private Criteria criteria;
   private Criteria otherCriteria;
 
   //实例化时传入2种标准实例
   public OrCriteria(Criteria criteria, Criteria otherCriteria) {
      this.criteria = criteria;
      this.otherCriteria = otherCriteria; 
   }
 
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      //分别用两种标准过滤数据
      List<Person> firstCriteriaItems = criteria.meetCriteria(persons);
      List<Person> otherCriteriaItems = otherCriteria.meetCriteria(persons);
      //将两种标准组合为一组数据返回
      for (Person person : otherCriteriaItems) {
         if(!firstCriteriaItems.contains(person)){//去重
           firstCriteriaItems.add(person);
         }
      }  
      return firstCriteriaItems;
   }
}

使用不同的标准（Criteria）和它们的结合来过滤 Person 对象的列表。
CriteriaPatternDemo.java

import java.util.ArrayList; 
import java.util.List;
 
public class CriteriaPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      // 数据列表
      List<Person> persons = new ArrayList<Person>();
      persons.add(new Person("Robert","Male", "Single"));
      persons.add(new Person("John","Male", "Married"));
      persons.add(new Person("Laura","Female", "Married"));
      persons.add(new Person("Diana","Female", "Single"));
      persons.add(new Person("Mike","Male", "Single"));
      persons.add(new Person("Bobby","Male", "Single"));
      // 规则
      Criteria male = new CriteriaMale();
      Criteria female = new CriteriaFemale();
      Criteria single = new CriteriaSingle();
      Criteria singleMale = new AndCriteria(single, male);
      Criteria singleOrFemale = new OrCriteria(single, female);
      // 过滤并输出
      System.out.println("Males: ");
      printPersons(male.meetCriteria(persons));
 
      System.out.println("\nFemales: ");
      printPersons(female.meetCriteria(persons));
 
      System.out.println("\nSingle Males: ");
      printPersons(singleMale.meetCriteria(persons));
 
      System.out.println("\nSingle Or Females: ");
      printPersons(singleOrFemale.meetCriteria(persons));
   }
 
   public static void printPersons(List<Person> persons){
      for (Person person : persons) {
         System.out.println("Person : [ Name : " + person.getName() 
            +", Gender : " + person.getGender() 
            +", Marital Status : " + person.getMaritalStatus()
            +" ]");
      }
   }      
}

结果:

Males: 
Person : [ Name : Robert, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : John, Gender : Male, Marital Status : Married ]
Person : [ Name : Mike, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Bobby, Gender : Male, Marital Status : Single ]

Females: 
Person : [ Name : Laura, Gender : Female, Marital Status : Married ]
Person : [ Name : Diana, Gender : Female, Marital Status : Single ]

Single Males: 
Person : [ Name : Robert, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Mike, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Bobby, Gender : Male, Marital Status : Single ]

Single Or Females: 
Person : [ Name : Robert, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Diana, Gender : Female, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Mike, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Bobby, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Laura, Gender : Female, Marital Status : Married ]

洛玖随笔

【设计模式】Filter/Criteria Pattern 过滤器模式/标准模式

过滤器模式/标准模式

意图

解决问题

何时使用？

应用环境举例

优点

缺点

类图

实现

实例

感谢查阅