java pipeline设计 java pipeline模式

管道-过滤器结构模式

• 简介
• 代码实现

• 1、定义一个管道接口
• 2、定义一个管道上下文流转抽象
• 3、定义一个抽象阀门
• 4、实现管道接口
• 5、定义阀门
• 按照业务逻辑组装管道-阀门

简介

在管道和过滤器软件体系结构中,每个模块都有一个输入和一个输出。它采用流水线的方式对数据进行作业。类似我们生活中的管道，过滤器相当于管道上的阀门。我们在每个阀门上进行一定的数据计算，并将得到的结果传递给下个阀门。这种有序的数据处理就是我们所说的管道-过滤器模式。
它的优点在于可以将整个计算提示分解为多个计算行为的叠加组合，通过管道过滤器结构我们可以将复杂的计算分解，达到化烦为简的目的。同时任意两个过滤只要他们遵守同样的要约，那么他们就可以进行组合，这一点可以提高代码的复用。同时过滤器的顺序可以自由调节，程序设计灵活多变。学习管道过滤器模式我们需要了解两个属于
Pipeline：管道，相当于车间的生产线，是一套明确的逻辑处理总线。
Valve： 阀门，相当于生产线上的工人，负责完成各自职责内的工作。
那么我们如何实现管道过滤器模式呢？

代码实现

1、定义一个管道接口

/**
 * @author FeianLing
 * @date 2019/7/12
 */
public interface Pipeline {
  /**
   * @author FeianLing
   * @date 2019/7/12
   * @desc 设计基础阀门，一个管道必须基本有一个基本阀门
   * @param [bases]
   * @return void
   */
  boolean setBases(AbstractValve valve);
  /**
   * @author FeianLing
   * @date 2019/7/12
   * @desc 添加阀门信息
   * @param [valve]
   * @return void
   */
  boolean addValve(AbstractValve valve);
  /**
   * @author FeianLing
   * @date 2019/7/12
   * @desc 移除管道中的阀门
   * @param [valve]
   * @return void
   */
  boolean removeValve(AbstractValve valve);
  /**
   * @author FeianLing
   * @date 2019/7/12
   * @desc 调用管道处理数据
   * @param []
   * @return void
   */
  void invoke();
}

2、定义一个管道上下文流转抽象

public interface PipelineContext {
  /**
   * @author FeianLing
   * @date 2019/7/12
   * @desc 调用下一个阀门
   * @param []
   * @return void
   */
  void invokeNext();
}

3、定义一个抽象阀门

public abstract class AbstractValve {
  /**
   * @author FeianLing
   * @date 2019/7/12
   * @desc 当前阀门需要的处理逻辑
   * @param [context] d.
   * @return void
   */
  abstract void execute(PipelineContext context);

  /**
   * @author FeianLing
   * @date 2019/7/12
   * @desc 调用阀门
   * @param [context]
   * @return void
   */
  void invoke(PipelineContext context) {
    execute(context);
    context.invokeNext();
  }
}

4、实现管道接口

public class StandardPipeline implements Pipeline {
  /** 阀门集合 */
  private List<AbstractValve> valves;
  /** 基础阀门 */
  private AbstractValve bases;
  /** 管道流转的上下文，可根据业务需要在上下文中加入流转的数据 */
  private PipelineContext context;

  public StandardPipeline() {
    valves = new ArrayList<>();
    context = new StandardPipelineContext();
  }

  @Override
  public boolean setBases(AbstractValve valve) {
    bases = valve;
    return true;
  }

  @Override
  public boolean addValve(AbstractValve valve) {
    return valves.add(valve);
  }

  @Override
  public boolean removeValve(AbstractValve valve) {
    if (valves.contains(valve)) {
      return valves.remove(valve);
    }
    return true;
  }

  @Override
  public void invoke() {
    context.invokeNext();
  }

  /** 定义一个管道上下文内部类 实现管道上下文接口 */
  private class StandardPipelineContext implements PipelineContext {
    int index = 0;

    @Override
    public void invokeNext() {
      if (!valves.isEmpty() && index < valves.size()) {
        valves.get(index++).invoke(context);
      } else {
        bases.execute(context);
      }
    }
  }
}

5、定义阀门

//首先定义一个基础的阀门
@Slf4j
public class BaseValve extends AbstractValve {
  @Override
  void execute(PipelineContext context) {
    log.info("BaseValve > invoke > {}", context);
  }
}
//下面我们在定义几个阀门来测试
@Slf4j
public class Valve1 extends AbstractValve {
  @Override
  void execute(PipelineContext context) {
    log.info("Valve1 > invoke >{}", context);
  }
}


@Slf4j
public class Valve2 extends AbstractValve {
  @Override
  void execute(PipelineContext context) {
    log.info("Valve2 > invoke > {}", context);
  }
}
@Slf4j
public class Valve3 extends AbstractValve {
  @Override
  void execute(PipelineContext context) {
    log.info("Valve3 > invoke > {}", context);
  }
}

按照业务逻辑组装管道-阀门

管道组装代码如下所示，我们预期的数据处理流转是 阀门1 -> 阀门3 ->阀门2 -> 基础阀门。

public class PipelineTest {
  public static void main(String[] args) {
    StandardPipeline pipeline = new StandardPipeline();
    BaseValve baseValve = new BaseValve();
    Valve1 valve1 = new Valve1();
    Valve2 valve2 = new Valve2();
    Valve3 valve3 = new Valve3();
    pipeline.setBases(baseValve);
    pipeline.addValve(valve1);
    pipeline.addValve(valve3);
    pipeline.addValve(valve2);
    pipeline.invoke();
  }
}

通过执行main方法，打印结果如下。