【奇思妙想】如何给网关设计一款专属的权限控制【责任链设计模式】

in 编程
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写在前面:设计模式源于生活,而又高于生活!

什么是责任链模式

客户端发出一个请求,链上的对象都有机会来处理这一请求,而客户端不需要知道谁是具体的处理对象。这样就实现了请求者和接受者之间的解耦,并且在客户端可以实现动态的组合职责链。使编程更有灵活性。

关键点

1、有多个对象共同对一个任务进行处理。
2、这些对象使用链式存储结构,形成一个链,每个对象知道自己的下一个对象。
3、一个对象对任务进行处理,可以添加一些操作后将对象传递个下一个任务。也可以在此对象上结束任务的处理,并结束任务。
4、客户端负责组装链式结构,但是客户端不需要关心最终是谁来处理了任务。

责任链模式环境

1.抽象处理者(Handler)角色:定义出一个处理请求的接口
2.具体处理者(ConcreteHandler)角色:具体处理者接到请求后,可以选择将请求处理掉,或者将请求传给下家。

责任链模式优缺点

优点:
职责链模式的最主要功能就是:动态组合,请求者和接受者解耦。
请求者和接受者松散耦合:请求者不需要知道接受者,也不需要知道如何处理。每个职责对象只负责自己的职责范围,其他的交给后继者。各个组件间完全解耦。
动态组合职责:职责链模式会把功能分散到单独的职责对象中,然后在使用时动态的组合形成链,从而可以灵活的分配职责对象,也可以灵活的添加改变对象职责。

缺点:
产生很多细粒度的对象:因为功能处理都分散到了单独的职责对象中,每个对象功能单一,要把整个流程处理完,需要很多的职责对象,会产生大量的细粒度职责对象。
不一定能处理:每个职责对象都只负责自己的部分,这样就可以出现某个请求,即使把整个链走完,都没有职责对象处理它。这就需要提供默认处理,并且注意构造链的有效性。

责任链模式应用场景

1.多条件流程判断 权限控制
2.ERP系统 流程审批 总经理、人事经理、项目经理
3.Java过滤器的底层实现Filter 
比如:在Java过滤器中客户端发送请求到服务器端,过滤会经过参数过滤、session过滤、表单过滤、隐藏过滤、检测请求头过滤

网关权限控制责任链模式

在网关作为微服务程序的入口,拦截客户端所有的请求实现权限控制 ,比如先判断Api接口限流、黑名单、用户会话信息拦截。

Api接口限流→黑名单拦截→用户会话信息拦截

GatewayHandler抽象角色

/**
 * @title: GatewayHandler
 */
public abstract class GatewayHandler {
    /**
     * 执行下一个handler
     */
    protected GatewayHandler nextGatewayHandler;
    public void setNextGatewayHandler(GatewayHandler nextGatewayHandler) {
        this.nextGatewayHandler = nextGatewayHandler;
    }

    //实现的handler 处理方案 强制必须实现
    public abstract void service();

    protected void nextService() {
        if (nextGatewayHandler != null)
            // 指向下一关
            nextGatewayHandler.service();
    }
}

具体Handler实现

@Slf4j
@Component
public class CurrentLimitHandler extends GatewayHandler {
    @Override
    public void service() {
        log.info("第一关 API接口限流操作.....");
        //指向下一关
        nextService();
    }
}
@Component
@Slf4j
public class BlacklistHandler extends GatewayHandler {
    @Override
    public void service() {
        log.info("第二关 黑名单拦截.......");
        //指向下一关
        nextService();
    }
}
@Component
@Slf4j
public class ConversationHandler extends GatewayHandler {
    @Override
    public void service() {
        log.info("第三关 用户的会话信息拦截.......");
        }
}

基于数据库实现

相关SQL语句

CREATE TABLE `gateway_handler` (
  `ID` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
  `handler_name` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'handler名称',
  `handler_id` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'handler主键id',
  `prev_handler_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `next_handler_id` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '下一个handler',
  PRIMARY KEY (`ID`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=19 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='权限表';

-- ----------------------------
-- Records of gateway_handler
-- ----------------------------
INSERT INTO `gateway_handler` VALUES ('16', 'Api接口限流', 'currentLimitHandler', null, 'blacklistHandler');
INSERT INTO `gateway_handler` VALUES ('17', '黑名单拦截', 'blacklistHandler', 'currentLimitHandler', 'conversationHandler');
INSERT INTO `gateway_handler` VALUES ('18', '会话验证', 'conversationHandler', 'blacklistHandler', null);

Utils

@Component
public class SpringUtils implements ApplicationContextAware {

    private static ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    //获取applicationContext
    public static ApplicationContext getApplicationContext() {
        return applicationContext;
    }

    //通过name获取 Bean.
    public static Object getBean(String name){
        return getApplicationContext().getBean(name);
    }

    //通过class获取Bean.
    public static <T> T getBean(Class<T> clazz){
        return getApplicationContext().getBean(clazz);
    }

    //通过name,以及Clazz返回指定的Bean
    public static <T> T getBean(String name,Class<T> clazz){
        return getApplicationContext().getBean(name, clazz);
    }

}

GatewayHandlerService

/**
 * @title: GatewayHandlerService
 */
@Service
public class GatewayHandlerService {
    @Autowired
    private GatewayHandlerMapper gatewayHandlerMapper;
    private GatewayHandler firstGatewayHandler;
    /**
     * 获取数据库第一个handeler封装
     */
    public GatewayHandler getFirstGatewayHandler() {
        if (firstGatewayHandler != null) {
            return firstGatewayHandler;
        }
        //1.【第一个实体】
        GatewayHandlerEntity firstGatewayHandlerEntity = gatewayHandlerMapper.getFirstGatewayHandler();
        if(firstGatewayHandlerEntity==null){ return null; }
        //2.【第一个HandlerId】
        String firstHhandlerId = firstGatewayHandlerEntity.getHandlerId();
        //3.【第二个HandlerId】
        String secondHandlerId = firstGatewayHandlerEntity.getNextHandlerId();
        //4.【第一个bean对象】
        GatewayHandler firstGatewayHandler = SpringUtils.getBean(firstHhandlerId, GatewayHandler.class);
        //5.【tmpHandler为第一个bean对象】
        GatewayHandler tmpHandler=firstGatewayHandler;
        //如果下一个HandlerId不为null,则继续
        while (!StringUtils.isBlank(secondHandlerId)){
            //6.【第二个bean对象】->11.【第三个bean对象】
            GatewayHandler secondGatewayHandler = SpringUtils.getBean(secondHandlerId, GatewayHandler.class);
            //7.【设置第一个bean对象的next为第二个bean对象】->12.【设置第二个bean对象的next为第三个bean对象】
            tmpHandler.setNextGatewayHandler(secondGatewayHandler);
            //8.【第二个实体】->13.【第三个实体】
            GatewayHandlerEntity secondHandlerEntity = gatewayHandlerMapper.getByHandler(secondHandlerId);
            if (secondHandlerEntity==null){ break; }
            //9.【第三个HandlerId】->14.【第四个HandlerId】此时为null,后面会退出循环
            secondHandlerId=secondHandlerEntity.getNextHandlerId();
            //10.【tmpHandler为第二个bean对象】->15.【tmpHandler为第三个bean对象】
            tmpHandler=secondGatewayHandler;
        }
        //16.赋值
        this.firstGatewayHandler=firstGatewayHandler;
        //17.返回第一个firstHandler对象
        return  firstGatewayHandler;
    }
}

数据库访问层

GatewayHandlerMapper

public interface GatewayHandlerMapper {

    /**
     * 获取第一个GatewayHandler
     */
    @Select("SELECT  handler_name AS handlerName,handler_id AS handlerid ,prev_handler_id AS prevhandlerid ,next_handler_id AS nexthandlerid  FROM gateway_handler WHERE  prev_handler_id is null;;")
    public GatewayHandlerEntity getFirstGatewayHandler();

    @Select("SELECT  handler_name AS handlerName,handler_id AS handlerid ,prev_handler_id AS prevhandlerid ,next_handler_id AS nexthandlerid   FROM gateway_handler WHERE  handler_id=#{handlerId}")
    public GatewayHandlerEntity getByHandler(String handlerId);

}

Entity层

@Data
public class GatewayHandlerEntity implements Serializable, Cloneable {
    /**
     * 主键ID
     */
    private Integer id;
    /**
     * handler名称
     */
    private String handlerName;
    /**
     * handler主键id
     */
    private String handlerId;
    /**
     * 下一个handler
     */
    private String nextHandlerId;

}

Controller层

/**
 * @title: HandlerController
 */
@RestController
public class HandlerController {
    @Autowired
    private GatewayHandlerService gatewayHandlerService;

    @RequestMapping("/client")
    public String client() {
        GatewayHandler firstGatewayHandler = gatewayHandlerService.getFirstGatewayHandler();
        firstGatewayHandler.service();
        return "success";
    }
}

相关配置信息

版权@须臾之余https://my.oschina.net/u/3995125

application.yml

###服务启动端口号
server:
  port: 8080

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/design_pattern?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=true
    username: root
    password: root
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver


####打印MyBatias日志
logging:
  level:
    ### 开发环境使用DEBUG 生产环境info或者error
    com.xuyu.mapper: DEBUG

Maven依赖信息

 <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
    </parent>
    <dependencies>
        <!-- sprinboot web -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.16.10</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>commons-lang</groupId>
            <artifactId>commons-lang</artifactId>
            <version>2.6</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.1.1</version>
        </dependency>
        <!-- mysql -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

启动类

/**
 * @title: AppHandler
 */
@SpringBootApplication
@MapperScan("com.xuyu.mapper")
@EnableAutoConfiguration
public class AppHandler {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AppHandler.class);
        
    }
}

效果

2019-05-09 23:33:33.136  INFO 40524 --- [nio-8080-exec-6] c.xuyu.handler.impl.CurrentLimitHandler  : 第一关 API接口限流操作.....
2019-05-09 23:33:33.136  INFO 40524 --- [nio-8080-exec-6] com.xuyu.handler.impl.BlacklistHandler   : 第二关 黑名单拦截.......
2019-05-09 23:33:33.136  INFO 40524 --- [nio-8080-exec-6] c.xuyu.handler.impl.ConversationHandler  : 第三关 用户的会话信息拦截.......

版权@须臾之余https://my.oschina.net/u/3995125

本文参考:蚂蚁课堂:http://www.mayikt.com

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