【Gin】深度解析：在Gin框架中优化应用程序流程的责任链设计模式(下)

【Gin】深度解析：在Gin框架中优化应用程序流程的责任链设计模式(下)

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【Gin】深度解析：在Gin框架中优化应用程序流程的责任链设计模式(下)✨
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前言

本次文章分为上下两部分，上部分为对理论的介绍，下部分为具体的底层代码深度剖析和编程实践，感兴趣的伙伴不要错过哦~

责任链设计模式作为一种经典的行为设计模式，在现代软件开发中扮演着重要角色。特别是在高效的Web应用开发中，如Gin框架这样的轻量级Go语言Web框架，合理地应用责任链模式可以显著提升代码的可扩展性和灵活性。本文将深入探讨在Gin框架中责任链模式的实现原理、优化策略以及实际应用场景。
责任链模式通过将请求的发送者和接收者解耦，将多个对象连成一条链，并在链上传递请求，直到有对象处理该请求为止。在Gin框架中，利用责任链模式可以有效地处理请求的流程控制、中间件管理和异常处理，使得代码结构更加清晰和可维护。本文将探索如何在Gin框架中设计和优化责任链模式，以提升应用程序的性能和可维护性。

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关键的类图和时序图

(1)类图
责任链模式包含以下几个主要角色：
Handler（抽象处理者）：
声明一个处理请求的接口，通常包含一个指向下一个处理者的引用。

MiddlerWare（具体处理者）：
Gin的中间件实现抽象处理者的处理方法，并根据自身的处理能力决定是否处理请求，如果不能处理则将请求传递给下一个处理者。

Client（客户端）：
创建一个具体处理者对象的链，并向链上的第一个处理者对象发送请求。

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图 28 责任链模式类图

由类图28可得：先声明一个处理请求的接口Handler，通常聚合一个指向下一个处理者的引用successor。声明处理请求的方法handlerRequest(),由具体的中间件责任方MiddleWare实现。接着Gin的中间件实现抽象处理者的处理方法，调用handlerRequest()方法根据自身的处理能力决定是否处理请求，如果不能处理则将请求传递给下一个处理者nextHandler。客户端创建一个具体处理者对象的链，并向链上的第一个处理者对象发送请求。

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(2)时序图

图 29 责任链模式时序图

由上图29可得：客户端发送请求：客户端调用具体处理者链的第一个处理者的handleRequest()方法，将请求request传递给链的起始点MiddleWare1。
责任链中的处理者Midlleware处理请求：每个具体中间件处理者Midlleware收到请求后，根据自己的处理能力决定是否处理请求。
请求传递到合适的处理者：如果当前处理者能够处理请求，则处理完成；如果不能处理，则将请求传递给链中的下一个处理者Midlleware。
链的末端处理：请求request会沿着链依次传递，直到被处理或者到达链的末端。如果末端处理者能够处理请求processing Request，则处理完成后，沿着责任链返回处理完后的响应信息response`。如果整个链上的处理者都不能处理请求，则请求最终未被处理。

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主程序的流程

由下图30可知：一开始，Client客户端构建责任链后，开始发起请求，责任链的中间件MiddleWare1开始接收请求，然后处理请求，处理完毕后，返回响应给上层调用者，如果客户端接收到响应后，则程序退出。
接着如果责任链的中间件MiddleWare1无法处理请求，则将请求传递给下一层中间件MiddleWare2，MiddleWare2处理请求，处理完毕后，返回响应给上层调用者，再由上层调用者沿责任链继续将响应信息返回给上层调用者，直至Client客户端。
如果责任链的中间件MiddleWare2无法处理请求，则将请求传递给下一层中间件MiddleWare……，MiddleWare……处理请求，处理完毕后，返回响应给上层调用者，再由上层调用者沿责任链继续将响应信息返回给上层调用者，直至Client客户端。
如果责任链的中间件都无法处理请求，则将请求传递给最后一层中间件FinalMiddleWare处理请求，处理完毕后，返回响应给上层调用者，再由上层调用者沿责任链继续将响应信息返回给上层调用者，直至Client客户端。如果最后一层中间件FinalMiddleWare都无法处理请求，则责任链程序结束退出。

图 30 责任链模式主程序流程图

程序模块之间的调用关系

下图为程序各模块之间的调用关系:

图 31 责任链模式程序模块调用图
由上图31可知，责任链模式主要有如下3个角色：
(1) IRoutes（处理者）：
定义处理请求的接口，通常包含一个处理方法（handle），其具体实现方（ConcreteHandler）实现处理请求的方式。每个处理者对象中通常会包含一个指向下一个处理者的引用（后继者）。

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(2) CombineHandlers（具体处理者）：
实现 IRoutes接口，处理请求的具体逻辑。如果自己能够处理请求，则处理；否则将请求传递给下一个处理者。当然，也可以设置拦截请求，将请求只在本层进行处理，不传递给下一层责任方进行处理。

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(3) Client（客户端）：
负责创建和提交请求对象。按照指定的顺序构建责任链，可以设置拦截器，用于拦截请求，最后将请求发送到链的起始点。

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下面是对上图各层次调用关系的描述：

客户端调用r.GET进行按照指定的顺序构建责任链，GET方法实现IRoutes接口，GET方法将构建路由组对象的请求转发给真正的构建路由组对象的handle方法，该handle方法实现IRoutes接口。handle方法进一步转发构建GET中指定顺序的中间件责任链请求给具体处理者CombineHandlers，具体处理者CombineHandlers负责按照客户端指定的顺序构建中间件责任链。责任链中的每一个处理者存在Next()和Abort()方法，调用Next()方法遍历责任链中的请求者对象，依次将请求传递给链中的具体处理者对象业务图见下图32。Abort()方法设置索引为超出合法范围的值，使得不将请求转发给下一个处理者，实现拦截效果，业务图见下图33。构建完后返回给上层的调用者Handler，Handler将路由组对象组装好后，再将组装好的路由组对象返回给GET方法，GET方法返回嵌入责任处理链的路由组对象给客户端(责任链的起始点)进行调用，客户端拿到对象后，做下一步的处理。

图 32 责任链Next处理业务图

图 33 责任链Abort拦截业务图

在上图的基础上，下面对各个模块的代码进行深入剖析：