1. 设计模式-过滤器模式

过滤器模式(Filter Pattern),也称为标准模式(Criteria Pattern),是一种设计模式,用于将一组对象过滤成满足特定条件的子集。它允许客户端使用不同的标准来过滤对象集合,而不需要知道实际的过滤逻辑。这种模式遵循了开闭原则,即对扩展开放,对修改封闭。

过滤器模式的核心思想是定义一个过滤接口和一系列实现了这个接口的过滤器类。每个过滤器类都负责实现一种特定的过滤逻辑。客户端可以通过组合多个过滤器来达到复杂的过滤需求,而无需直接修改原有的数据结构或过滤算法。

假设我们有一个应用场景,需要从一堆人中筛选出符合特定条件的人,比如年龄、性别等。

2. 定义过滤器接口

public interface Criteria {
    public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons);
}

3. 具体过滤器类

public class CriteriaMale implements Criteria {
    @Override
    public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
        List<Person> malePersons = new ArrayList<>();
        for (Person person : persons) {
            if (person.getGender().equalsIgnoreCase("MALE")) {
                malePersons.add(person);
            }
        }
        return malePersons;
    }
}

public class CriteriaFemale implements Criteria {
    @Override
    public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
        List<Person> femalePersons = new ArrayList<>();
        for (Person person : persons) {
            if (person.getGender().equalsIgnoreCase("FEMALE")) {
                femalePersons.add(person);
            }
        }
        return femalePersons;
    }
}

// 可以继续定义其他标准,如按年龄过滤等

4. 人员类

public class Person {
    private String name;
    private String gender;
    private String maritalStatus;

    // 构造函数、getter、setter省略...
}

5. 过滤器客户端与复合过滤器

public class AndCriteria implements Criteria {
    private Criteria criteria;
    private Criteria otherCriteria;

    public AndCriteria(Criteria criteria, Criteria otherCriteria) {
        this.criteria = criteria;
        this.otherCriteria = otherCriteria;
    }

    @Override
    public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
        List<Person> firstCriteriaPersons = criteria.meetCriteria(persons);
        return otherCriteria.meetCriteria(firstCriteriaPersons);
    }
}

// 同理,可以定义OrCriteria

public class CriteriaMain {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> persons = new ArrayList<>();
        // 初始化人员列表...

        Criteria male = new CriteriaMale();
        Criteria female = new CriteriaFemale();
        Criteria singleMale = new AndCriteria(new CriteriaMale(), new CriteriaSingle());

        System.out.println("Males: ");
        printPersons(male.meetCriteria(persons));

        System.out.println("\nFemales: ");
        printPersons(female.meetCriteria(persons));

        System.out.println("\nSingle Males: ");
        printPersons(singleMale.meetCriteria(persons));
    }

    // 辅助方法打印人员信息
    public static void printPersons(List<Person> persons) {
        for (Person person : persons) {
            System.out.println("Person : [ Name : " + person.getName() + ", Gender : " + person.getGender() + ", Marital Status : " + person.getMaritalStatus() + " ]");
        }
    }
}

过滤器模式是一种非常实用的设计模式,特别适用于需要动态组合多种过滤条件的场景。它通过将过滤逻辑抽象化,使得系统能够更容易地应对需求变化,同时也提高了代码的可维护性和可扩展性。但在应用时,需要注意平衡类的数量与系统的复杂度,以及考虑在大数据处理时的性能优化。

6. 优点

  1. 可重用性高:过滤条件类可以被多个客户端重复使用。
  2. 灵活性强:易于添加新的过滤条件,无需修改原有代码。
  3. 组合灵活:通过组合不同的过滤器,可以实现复杂的过滤逻辑。

7. 缺点

  1. 过多的类:如果过滤条件非常多,可能会导致类的数量急剧增加,管理起来较为复杂。
  2. 性能问题:在大数据量处理时,若过滤逻辑复杂,可能会对性能产生一定影响。