职责链模式
1 模拟场景
假设我们要开发一个简单的防火墙软件。该防火墙软件允许用户自定义安全规则，并根据用户定义的安全规则阻止网络报文。
我们来思考下可能的实现方案：
方案一
由请求者分别向每条安全规则发起处理请求。
安全规则的细则（有多少条安全规则、哪条规则丢弃了报文、哪条规则没有丢弃报文）都暴露给请求者。
方案二
给所有安全规则的处理封装一个统一的处理者接口，请求者只需向该接口发起处理请求，不关心有多少条安全规则，也不关心具体那条安全规则丢弃了报文。
很显然，方案二将请求者和处理者解耦，方案二优于方案一。
此处方案二就是职责链模式的思想。
2 职责链模式简介
职责链模式用于解决请求者和处理者之间的耦合问题。处理者可能是多个对象中的某个时，职责链模式可以将请求者和处理者解耦。
请求者无需关心到底是哪个对象处理请求，只需要将请求发送到对应的“链”上。多个处理者根据某种顺序（比如：先后、优先级）排在“链”上，依次判断自己能否处理请求，如能则处理，如不能则把请求传给“链”上的下一个处理者。
3 使用职责链模式实现防火墙软件
参与者
- Handle: RuleHandle
定义安全规则处理接口，并实现安全规则的链式结构
- ConcreteHandle: Rule1Handle, Rule2Handle
实现一条具体的处理规则
- Client
准备待安全规则处理的报文，并安全规则链提交处理请求
UML
RuleHandle示例代码
rule_handle.h
#ifndef RULE_HANDLE_H
#define RULE_HANDLE_H
#define MAX_HANDLE_NUM 10
struct RuleHandle {
struct RuleHandle *successor;
void (*SetSuccessor)(struct RuleHandle *this, struct RuleHandle *newHandle);
// return 0:被本规则拦截，丢弃报文， return 1:未被本规则拦截，继续
int (*HandleRequest)(struct RuleHandle *this, int pktType);
};
// 构造函数
void RuleHandle(struct RuleHandle *this);
// 析构函数
void _RuleHandle(struct RuleHandle *this);
#endif
rule_handle.c
#include "rule_handle.h"
#include <stddef.h>
static void SetSuccessor(struct RuleHandle *this, struct RuleHandle *newHandle)
{
this->successor = newHandle;
}
// 构造函数
void RuleHandle(struct RuleHandle *this)
{
this->successor = NULL;
this->HandleRequest = NULL;
this->SetSuccessor = SetSuccessor;
}
// 析构函数
void _RuleHandle(struct RuleHandle *this)
{
this->successor = NULL;
this->HandleRequest = NULL;
this->SetSuccessor = NULL;
}
Rule1Handle示例代码
rule1_handle.h
#include "rule_handle.h"
// 构造函数
void Rule1Handle(struct RuleHandle *this);
// 析构函数
void _Rule1Handle(struct RuleHandle *this);
rule1_handle.c
#include "rule1_handle.h"
#include <stddef.h>
static int HandleRequest(struct RuleHandle *this, int pktType)
{
if (pktType == 3) {
return 0;
}
if (this->successor != NULL) {
return this->successor->HandleRequest(this->successor, pktType);
}
return 1;
}
// 构造函数
void Rule1Handle(struct RuleHandle *this)
{
RuleHandle(this);
this->HandleRequest = HandleRequest;
}
// 析构函数
void _Rule1Handle(struct RuleHandle *this)
{
RuleHandle(this);
}
Rule2Handle示例代码
rule2_handle.h
#include "rule_handle.h"
// 构造函数
void Rule2Handle(struct RuleHandle *this);
// 析构函数
void _Rule2Handle(struct RuleHandle *this);
rule2_handle.c
#include "rule_handle.h"
#include <stddef.h>
static int HandleRequest(struct RuleHandle *this, int pktType)
{
if (pktType == 5) {
return 0;
}
if (this->successor != NULL) {
return this->successor->HandleRequest(this->successor, pktType);
}
return 1;
}
// 构造函数
void Rule2Handle(struct RuleHandle *this)
{
RuleHandle(this);
this->HandleRequest = HandleRequest;
}
// 析构函数
void _Rule2Handle(struct RuleHandle *this)
{
RuleHandle(this);
}
客户端代码示例
#include "rule_handle.h"
#include "rule1_handle.h"
#include "rule2_handle.h"
#include <stdio.h>
void main()
{
//待防火墙处理的网络报文类型
int pktStream[] = {1, 2, 3, 4, 5, 5, 1, 2, 3};
struct RuleHandle rule1; // 丢弃类型为3的网络报文
Rule1Handle(&rule1);
struct RuleHandle rule2; // 丢弃类型为5的网络报文
Rule2Handle(&rule2);
rule1.SetSuccessor(&rule1, &rule2);
int i;
for (i = 0; i < (sizeof(pktStream) / sizeof(int)); i++) {
printf("网络报文类型 %d : ", pktStream[i]);
if (rule1.HandleRequest(&rule1, pktStream[i]) == 0) {
printf("丢弃\n");
} else {
printf("不丢弃\n");
}
}
}
客户端显示示例
-bash-4.2# ./test
网络报文类型 1 : 不丢弃
网络报文类型 2 : 不丢弃
网络报文类型 3 : 丢弃
网络报文类型 4 : 不丢弃
网络报文类型 5 : 丢弃
网络报文类型 5 : 丢弃
网络报文类型 1 : 不丢弃
网络报文类型 2 : 不丢弃
网络报文类型 3 : 丢弃