责任链模式

责任链模式用于把一串处理步骤拆成多个处理器，让请求沿着链路依次处理。每个处理器只负责自己的职责，可以选择继续传递，也可以中断流程。

常见场景：登录校验、接口鉴权、风控规则、订单校验、网关过滤器、审批流、数据导入校验、Servlet Filter、Spring Security 过滤器链。

为什么需要责任链

假设创建订单前要做很多校验：

参数校验。
用户状态校验。
商品状态校验。
库存校验。
优惠券校验。
风控校验。

如果全部写在一个方法里：

java

public void createOrder(OrderCommand command) {
    checkParam(command);
    checkUser(command);
    checkProduct(command);
    checkStock(command);
    checkCoupon(command);
    checkRisk(command);
    saveOrder(command);
}

早期看起来没问题，但校验越来越多后会出现：

问题	后果
方法越来越长	主流程被校验细节淹没
新增规则总改老代码	容易引入回归
校验顺序散落	不同接口校验顺序不一致
部分规则需要开关	if/else 越来越多
规则复用困难	多个业务重复复制

责任链把每个规则拆成独立处理器。

总体流程

mermaid

flowchart TD
    A["请求进入"] --> B["参数校验处理器"]
    B --> C["用户校验处理器"]
    C --> D["库存校验处理器"]
    D --> E["风控校验处理器"]
    E --> F["业务执行"]

每个处理器只关心一件事。

责任链的执行模型

责任链的核心是“同一个请求对象，按确定顺序经过多个处理器”。它有三个关键点：

关键点	解释	为什么重要
上下文	链路中共享的数据对象，例如订单、用户、库存、校验结果	避免处理器之间互相直接依赖
顺序	哪个处理器先执行，哪个后执行	参数校验必须早于数据库查询，权限校验必须早于业务操作
中断策略	失败后继续、跳过还是立即终止	风控失败不能继续创建订单，日志失败通常不能影响主流程

mermaid

flowchart TD
    A["创建上下文"] --> B["按 order 排序处理器"]
    B --> C["执行当前处理器"]
    C --> D{"是否通过"}
    D -- "否" --> E["抛异常或返回失败"]
    D -- "是" --> F{"是否还有下一个"}
    F -- "有" --> C
    F -- "没有" --> G["链路通过"]

责任链不是把代码随便拆散，而是把“可插拔、可排序、可独立测试”的步骤拆出来。

Java Demo：订单校验责任链

上下文：

java

public class OrderContext {
    private final Long userId;
    private final Long skuId;
    private final int count;

    public OrderContext(Long userId, Long skuId, int count) {
        this.userId = userId;
        this.skuId = skuId;
        this.count = count;
    }

    public Long userId() {
        return userId;
    }

    public Long skuId() {
        return skuId;
    }

    public int count() {
        return count;
    }
}

处理器接口：

java

public interface OrderCheckHandler {
    void check(OrderContext context);

    int order();
}

参数校验：

java

@Component
public class ParamCheckHandler implements OrderCheckHandler {
    @Override
    public void check(OrderContext context) {
        if (context.userId() == null || context.skuId() == null || context.count() <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("订单参数不合法");
        }
    }

    @Override
    public int order() {
        return 10;
    }
}

库存校验：

java

@Component
public class StockCheckHandler implements OrderCheckHandler {
    @Override
    public void check(OrderContext context) {
        int stock = 100;
        if (stock < context.count()) {
            throw new IllegalStateException("库存不足");
        }
    }

    @Override
    public int order() {
        return 30;
    }
}

责任链执行器：

java

@Component
public class OrderCheckChain {
    private final List<OrderCheckHandler> handlers;

    public OrderCheckChain(List<OrderCheckHandler> handlers) {
        this.handlers = handlers.stream()
                .sorted(Comparator.comparingInt(OrderCheckHandler::order))
                .toList();
    }

    public void check(OrderContext context) {
        for (OrderCheckHandler handler : handlers) {
            handler.check(context);
        }
    }
}

业务调用：

java

@Service
public class OrderService {
    private final OrderCheckChain checkChain;

    public OrderService(OrderCheckChain checkChain) {
        this.checkChain = checkChain;
    }

    public void createOrder(OrderContext context) {
        checkChain.check(context);
        // 校验通过后创建订单
    }
}

新增风控规则时，只要新增一个 OrderCheckHandler Bean，不需要修改 OrderService。

可以中断的责任链

有些链路需要决定是否继续。

java

public interface Handler {
    boolean handle(Request request);
}

java

for (Handler handler : handlers) {
    boolean next = handler.handle(request);
    if (!next) {
        break;
    }
}

适合网关过滤、登录认证、权限校验：某个环节失败后直接中断。

商业场景：数据导入校验链

医疗数据采集与资产平台里，经常要导入设备资产、接口资产、数据库资产。导入不是简单保存文件，而是要经过一条稳定校验链：

顺序	处理器	作用	不做会怎样
10	文件格式校验	判断扩展名、大小、表头	后续解析报错，错误信息不友好
20	必填字段校验	检查资产编码、名称、科室	入库后产生无效资产
30	字典校验	检查资产类型、状态、等级	统计口径混乱
40	唯一性校验	检查资产编码是否重复	覆盖历史数据或产生重复资产
50	权限校验	检查用户是否能导入对应科室	造成越权写入
60	风险标记	标记敏感资产、异常资产	后续治理无法识别风险数据

mermaid

flowchart TD
    A["上传资产文件"] --> B["文件格式校验"]
    B --> C["必填字段校验"]
    C --> D["字典值校验"]
    D --> E["唯一性校验"]
    E --> F["数据权限校验"]
    F --> G["风险标记"]
    G --> H["保存导入结果"]

这种场景用责任链的好处是：新增“敏感字段校验”时新增一个处理器，不需要改导入主流程；某个处理器失败时能明确知道失败在哪一步。

Demo：可返回错误集合的校验链

有些导入任务不希望遇到第一个错误就停止，而是希望一次返回所有错误。这时可以让处理器往上下文里追加错误。

java

public class ImportContext {
    private final List<Map<String, String>> rows;
    private final List<String> errors = new ArrayList<>();

    public ImportContext(List<Map<String, String>> rows) {
        this.rows = rows;
    }

    public List<Map<String, String>> getRows() {
        return rows;
    }

    public void addError(String error) {
        errors.add(error);
    }

    public boolean hasError() {
        return !errors.isEmpty();
    }

    public List<String> getErrors() {
        return errors;
    }
}

java

public interface ImportCheckHandler {
    int order();

    void check(ImportContext context);
}

java

@Component
public class RequiredFieldCheckHandler implements ImportCheckHandler {
    @Override
    public int order() {
        return 20;
    }

    @Override
    public void check(ImportContext context) {
        for (int i = 0; i < context.getRows().size(); i++) {
            Map<String, String> row = context.getRows().get(i);
            if (row.get("assetCode") == null || row.get("assetCode").isBlank()) {
                context.addError("第 " + (i + 1) + " 行资产编码不能为空");
            }
        }
    }
}

java

@Component
public class ImportCheckChain {
    private final List<ImportCheckHandler> handlers;

    public ImportCheckChain(List<ImportCheckHandler> handlers) {
        this.handlers = handlers.stream()
                .sorted(Comparator.comparingInt(ImportCheckHandler::order))
                .collect(Collectors.toList());
    }

    public void check(ImportContext context) {
        for (ImportCheckHandler handler : handlers) {
            handler.check(context);
        }
    }
}

使用：

java

ImportContext context = new ImportContext(rows);
importCheckChain.check(context);
if (context.hasError()) {
    throw new IllegalArgumentException(String.join(",", context.getErrors()));
}

如果是支付、扣库存、创建订单这类强一致流程，通常遇到错误就中断；如果是 Excel 导入校验，通常更适合收集错误后统一返回。

Spring 中的责任链

Servlet Filter

mermaid

flowchart TD
    A["HTTP 请求"] --> B["Filter 1"]
    B --> C["Filter 2"]
    C --> D["Filter 3"]
    D --> E["Servlet / Controller"]

每个 Filter 都可以在请求前后处理，也可以不调用 chain.doFilter 来中断。

Spring Security

Spring Security 的核心就是一组过滤器链，例如认证、会话、CSRF、授权、异常处理等。每个过滤器负责一个安全职责。

简化链路可以这样理解：

mermaid

flowchart TD
    A["HTTP 请求"] --> B["SecurityContext 处理"]
    B --> C["登录认证过滤器"]
    C --> D["异常处理过滤器"]
    D --> E["授权过滤器"]
    E --> F{"是否允许访问"}
    F -- "否" --> G["返回 401 或 403"]
    F -- "是" --> H["进入 Controller"]

这里每个过滤器就是一个处理器。认证失败可以中断，授权失败可以中断，只有通过后才进入业务接口。

和策略模式区别

对比	责任链	策略模式
关注点	多个处理器按顺序协作	多个算法选一个执行
执行数量	通常执行多个	通常执行一个
是否有顺序	有顺序	一般无链式顺序
场景	校验链、过滤器链、审批链	支付、折扣、解析

商业场景

医疗数据导入可以用责任链做数据校验：

必填字段校验。
字典值校验。
资产编码唯一性校验。
科室存在性校验。
数据权限校验。
风险数据标记。

每个校验器独立，新增规则不会改导入主流程。

常见坑

问题	后果	建议
链顺序不明确	结果不稳定	给处理器明确 order
处理器互相依赖	解耦失败	通过上下文传递必要数据
链太长但无日志	排查不知道卡在哪	每个处理器记录关键结果
所有逻辑都塞责任链	主流程割裂	只把可插拔步骤放入链
异常策略不统一	有的中断，有的吞异常	明确失败是否继续

生产排查方法

责任链一旦用于商业项目，必须能排查“到底卡在哪个处理器”。建议至少记录这些字段：

字段	说明
`traceId`	一次请求的链路编号
`chainName`	链名称，例如 `orderCreateCheckChain`
`handlerName`	当前处理器名称
`order`	当前处理器顺序
`costMs`	当前处理器耗时
`result`	通过、失败、跳过
`errorCode`	失败原因编码

排查流程：

mermaid

flowchart TD
    A["发现接口失败或变慢"] --> B["按 traceId 查链路日志"]
    B --> C["定位失败或耗时最高的 handler"]
    C --> D{"是业务失败还是系统异常"}
    D -- "业务失败" --> E["检查入参、配置、权限、数据状态"]
    D -- "系统异常" --> F["检查依赖服务、数据库、缓存、网络"]
    E --> G["补充测试或修复规则"]
    F --> G

如果链路没有日志，责任链会比普通代码更难排查，因为调用栈被拆散了。

面试标准回答

text

责任链模式把多个处理步骤拆成一组处理器，请求沿链依次经过处理器。它适合校验链、过滤器链、审批链等场景。优点是每个处理器职责单一，新增规则可以新增处理器，减少主流程修改；缺点是链路过长时排查困难，必须明确顺序、异常策略和日志。Servlet Filter 和 Spring Security 过滤器链都是典型应用。

追问补充：

追问	回答方向
责任链一定会执行所有处理器吗	不一定。校验收集型可以全部执行，认证鉴权型通常失败就中断
怎么保证顺序	使用 `order`、`@Order` 或配置文件排序，不要依赖 Bean 注入顺序
链路太长怎么办	拆分链路、记录每个处理器日志、只把可插拔步骤放进链
和过滤器有什么关系	Servlet Filter、Gateway Filter、Spring Security Filter 都是责任链思想

本章小结

责任链解决的是“多个步骤按顺序处理同一个请求”。它不是为了炫技拆类，而是当规则会持续增加、顺序可定义、每个规则相对独立时，用链路把变化点隔离出来。

JDK 8/11/17/21 LTS演进

线程池

责任链模式 ​

为什么需要责任链 ​

总体流程 ​

责任链的执行模型 ​

Java Demo：订单校验责任链 ​

可以中断的责任链 ​

商业场景：数据导入校验链 ​

Demo：可返回错误集合的校验链 ​

Spring 中的责任链 ​

Servlet Filter ​

Spring Security ​

和策略模式区别 ​

商业场景 ​

常见坑 ​

生产排查方法 ​

面试标准回答 ​

本章小结 ​

责任链模式

为什么需要责任链

总体流程

责任链的执行模型

Java Demo：订单校验责任链

可以中断的责任链

商业场景：数据导入校验链

Demo：可返回错误集合的校验链

Spring 中的责任链

Servlet Filter

Spring Security

和策略模式区别

商业场景

常见坑

生产排查方法

面试标准回答

本章小结