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Chain of Responsibility

Chain of Responsibility em Java

O Chain of Responsibility é um padrão de projeto comportamental que permite passar a solicitação ao longo da cadeia de handlers em potencial até que um deles lide com a solicitação.

O padrão permite que vários objetos tratem a solicitação sem acoplar a classe remetente às classes concretas dos destinatários. A cadeia pode ser composta dinamicamente em tempo de execução com qualquer handler que siga uma interface de handler padrão.

Uso do padrão em Java

Complexidade:

Popularidade:

Exemplos de uso: O padrão Chain of Responsibility não é um padrão frequente em um programa Java, pois é relevante apenas quando o código opera com cadeias de objetos.

Um dos casos de uso mais populares para o padrão é a interferência de eventos nos componentes pai nas classes da GUI. Outro caso de uso notável são os filtros de acesso seqüencial.

Aqui estão alguns exemplos do padrão nas principais bibliotecas Java:

Identificação: O padrão é reconhecível pelos métodos comportamentais de um grupo de objetos que indiretamente chamam os mesmos métodos em outros objetos, enquanto todos os objetos seguem a interface comum.

Filtrando o acesso

Este exemplo mostra como uma solicitação que contém dados do usuário passa por uma cadeia sequencial de manipuladores que executam várias tarefas, como autenticação, autorização, e validação.

Este exemplo é um pouco diferente da versão canônica do padrão fornecida por vários autores. A maioria dos exemplos do padrão é construída com a noção de procurar o handler correto, iniciá-lo, e sair da cadeia depois disso. Mas aqui executamos todos os handlers até que um que não possa lidar com uma solicitação seja encontrado. Esteja ciente de que esse ainda é o padrão Chain of Responsibility, mesmo que o fluxo seja um pouco diferente.

middleware

middleware/Middleware.java: Interface de validação básica

package refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware;

/**
 * Base middleware class.
 */
public abstract class Middleware {
    private Middleware next;

    /**
     * Builds chains of middleware objects.
     */
    public Middleware linkWith(Middleware next) {
        this.next = next;
        return next;
    }

    /**
     * Subclasses will implement this method with concrete checks.
     */
    public abstract boolean check(String email, String password);

    /**
     * Runs check on the next object in chain or ends traversing if we're in
     * last object in chain.
     */
    protected boolean checkNext(String email, String password) {
        if (next == null) {
            return true;
        }
        return next.check(email, password);
    }
}

middleware/ThrottlingMiddleware.java: Checar limite de pedidos

package refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware;

/**
 * ConcreteHandler. Checks whether there are too many failed login requests.
 */
public class ThrottlingMiddleware extends Middleware {
    private int requestPerMinute;
    private int request;
    private long currentTime;

    public ThrottlingMiddleware(int requestPerMinute) {
        this.requestPerMinute = requestPerMinute;
        this.currentTime = System.currentTimeMillis();
    }

    /**
     * Please, not that checkNext() call can be inserted both in the beginning
     * of this method and in the end.
     *
     * This gives much more flexibility than a simple loop over all middleware
     * objects. For instance, an element of a chain can change the order of
     * checks by running its check after all other checks.
     */
    public boolean check(String email, String password) {
        if (System.currentTimeMillis() > currentTime + 60_000) {
            request = 0;
            currentTime = System.currentTimeMillis();
        }

        request++;
        
        if (request > requestPerMinute) {
            System.out.println("Request limit exceeded!");
            Thread.currentThread().stop();
        }
        return checkNext(email, password);
    }
}

middleware/UserExistsMiddleware.java: Checar credenciais do usuário

package refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware;

import refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.server.Server;

/**
 * ConcreteHandler. Checks whether a user with the given credentials exists.
 */
public class UserExistsMiddleware extends Middleware {
    private Server server;

    public UserExistsMiddleware(Server server) {
        this.server = server;
    }

    public boolean check(String email, String password) {
        if (!server.hasEmail(email)) {
            System.out.println("This email is not registered!");
            return false;
        }
        if (!server.isValidPassword(email, password)) {
            System.out.println("Wrong password!");
            return false;
        }
        return checkNext(email, password);
    }
}

middleware/RoleCheckMiddleware.java: Checar papel do usuário

package refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware;

/**
 * ConcreteHandler. Checks a user's role.
 */
public class RoleCheckMiddleware extends Middleware {
    public boolean check(String email, String password) {
        if (email.equals("admin@example.com")) {
            System.out.println("Hello, admin!");
            return true;
        }
        System.out.println("Hello, user!");
        return checkNext(email, password);
    }
}

server

server/Server.java: Alvo de autorização

package refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.server;

import refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware.Middleware;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Server class.
 */
public class Server {
    private Map<String, String> users = new HashMap<>();
    private Middleware middleware;

    /**
     * Client passes a chain of object to server. This improves flexibility and
     * makes testing the server class easier.
     */
    public void setMiddleware(Middleware middleware) {
        this.middleware = middleware;
    }

    /**
     * Server gets email and password from client and sends the authorization
     * request to the chain.
     */
    public boolean logIn(String email, String password) {
        if (middleware.check(email, password)) {
            System.out.println("Authorization have been successful!");

            // Do something useful here for authorized users.

            return true;
        }
        return false;
    }

    public void register(String email, String password) {
        users.put(email, password);
    }

    public boolean hasEmail(String email) {
        return users.containsKey(email);
    }

    public boolean isValidPassword(String email, String password) {
        return users.get(email).equals(password);
    }
}

Demo.java: Código cliente

package refactoring_guru.chain_of_responsibility.example;

import refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware.Middleware;
import refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware.RoleCheckMiddleware;
import refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware.ThrottlingMiddleware;
import refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.middleware.UserExistsMiddleware;
import refactoring_guru.chain_of_responsibility.example.server.Server;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

/**
 * Demo class. Everything comes together here.
 */
public class Demo {
    private static BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    private static Server server;

    private static void init() {
        server = new Server();
        server.register("admin@example.com", "admin_pass");
        server.register("user@example.com", "user_pass");

        // All checks are linked. Client can build various chains using the same
        // components.
        Middleware middleware = new ThrottlingMiddleware(2);
        middleware.linkWith(new UserExistsMiddleware(server))
                .linkWith(new RoleCheckMiddleware());

        // Server gets a chain from client code.
        server.setMiddleware(middleware);
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        init();

        boolean success;
        do {
            System.out.print("Enter email: ");
            String email = reader.readLine();
            System.out.print("Input password: ");
            String password = reader.readLine();
            success = server.logIn(email, password);
        } while (!success);
    }
}

OutputDemo.txt: Resultados da execução

Enter email: admin@example.com
Input password: admin_pass
Hello, admin!
Authorization have been successful!


Enter email: user@example.com
Input password: user_pass
Hello, user!
Authorization have been successful!

Chain of Responsibility em outras linguagens

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