过滤器模式

1/27/24About 5 min

过滤器模式（Filter Pattern）允许开发人员通过逻辑条件对对象集合进行筛选操作，而不需要修改这些对象。这种模式属于行为型设计模式，通过提供一系列的过滤器来处理数据集，并根据需要选择合适的过滤器。

在过滤器模式中，主要包含以下角色：

目标接口（Target Interface）：这个接口定义了所有待过滤对象共享的方法，通常用于获取原始数据集。
具体目标类（Concrete Target）：实现目标接口的具体类，包含了要被过滤的数据集合。
过滤器接口（Filter Interface）：定义了一个抽象方法，该方法接受目标对象并可能返回一个经过过滤的新集合。每个过滤器都实现了这个接口。
具体过滤器类（Concrete Filter）：每个具体过滤器类实现过滤器接口，并定义了具体的过滤逻辑。它们可以链接起来形成过滤链，以便对数据进行多级过滤。

代码实现

有这么一个需求，我们希望将分数高于某个分数的学生筛选出来，这时候可以使用过滤器模式。

目标接口

目标接口暴露提供给过滤器使用的条件。

public interface Student {
    double getScore();
    String getName();
}

具体目标类

具体目标类中我们维护学生的姓名及分数。

public class ConcreteStudent implements Student {
    private String name;
    private double score;

    public ConcreteStudent(String name, double score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public double getScore() {
        return score;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

}

过滤器接口

过滤器接口接收所有学生的结合，通过子类实现过滤逻辑，返回满足条件的学生集合。

public interface Criteria {
    List<Student> meetCriteria(List<Student> students);
}

具体过滤器类

具体过滤器中需要指定分数线，并按照这个参数对输入的集合进行过滤。


public class HighScoreCriteria implements Criteria {
    private double passingScore;

    public HighScoreCriteria(double passingScore) {
        this.passingScore = passingScore;
    }

    @Override
    public List<Student> meetCriteria(List<Student> students) {
        List<Student> filteredStudents = new ArrayList<>();
        for (Student student : students) {
            if (student.getScore() >= passingScore) {
                filteredStudents.add(student);
            }
        }
        return filteredStudents;
    }
}

使用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = Arrays.asList(
            new ConcreteStudent("Alice", 90),
            new ConcreteStudent("Bob", 85),
            new ConcreteStudent("Charlie", 70)
        );

        Criteria highScoreFilter = new HighScoreCriteria(85);
        List<Student> highScoringStudents = highScoreFilter.meetCriteria(students);

        for (Student student : highScoringStudents) {
            System.out.println(student.getName() + " 的分数为: " + student.getScore());
        }
    }
}

结果：

过滤器模式与其他模式的对比

模式	功能	实现方式	适用场景
过滤器模式	数据筛选与过滤	定义过滤器接口，实现不同过滤逻辑	需要对数据进行多条件筛选时
迭代器模式	顺序访问集合元素	统一遍历接口，隐藏内部实现	需要统一遍历不同集合时
策略模式	封装可替换算法	定义算法族，客户端选择使用	需要根据条件选择不同算法时
责任链模式	避免请求发送者与接收者耦合	请求沿责任链传递，直到被处理	需要动态决定请求处理者时