这篇文章是我阅读raywenderlich.com的Design Patterns by Tutorials的总结,文中的代码是我阅读书本之后根据自己的想法修改的。如果想看原版书籍,请点击链接购买。
责任链模式属于行为模式,它可以允许事件被一个或多个 handler 处理。涉及三个类型:
- Client:接受事件并把事件传给 HandlerProtocol 实例
- HandlerProtocol:定义了 Concrete Handler 需要实现的属性和方法。HandlerProtocol 不一定是协议,也可以是一个基类。
- Concrete Handler:第一个 Concrete Handler 直接被 Client 持有,当接收到事件的时候,首先使用第一个 Concrete Handler 处理,如果无法处理,则把这个事件传给下一个 handler:
next
。
在整个模式中,Client 可以把所有Concrete Handlers 看做是一个实例,在底层实现中,每一个Concrete Handler 决定是否能处理事件,如果不能,则传给下一个 handler。如果没有一个 handler 可以处理事件,那么最后一个 handler 可以根据需要返回 nil
、抛出错误或者什么都不做。
什么时候使用
当我们有一组用来处理类似事件的对象,但这些对象因为它所处理的事件不同而有差异时,使用责任链模式。
简单demo
自动售货机在大城市到处可见。在移动支付流行之前,我们所见的自动售货机基本只能接受纸币或者硬币;如今的自动售货机基本都是扫码支付的了。
这里我们以只能接受5元、10元、20元纸币的自动售货机为例:
- 1)自动售货机
VendingMachine
属于 Client 角色,接受纸币; - 2)Handler Protocol 要求有一个
next
属性和handleRMBValidation(_:)
方法; - 3)Concrete Handler 就是各类纸币的验证器
RMBHandler
。
另外,为了简便,我们只通过验证纸币的宽高来判断纸币的面值(实际情况肯定复杂很多)。通过查询,5元、10元、20元纸币的长宽如下:
面值 | 大小(单位:毫米) |
---|---|
5元 | 长135 宽63 |
10元 | 长140 宽70 |
20元 | 长145 宽70 |
RMB 基类
class RMB {
class var standardWidth: CGFloat {
return 0
}
class var standardHeight: CGFloat {
return 0
}
var rmbValue: Double {
return 0
}
final let width: CGFloat
final let height: CGFloat
required init(width: CGFloat, height: CGFloat) {
self.width = width
self.height = height
}
convenience init() {
let width = type(of: self).standardWidth
let height = type(of: self).standardHeight
self.init(width: width, height: height)
}
}
extension RMB: CustomStringConvertible {
var description: String {
return "长:\(width),宽:\(height),面值:\(rmbValue)元"
}
}
创建一个 RMB 基类:
- 1)
standardWidth
和standardHeight
只读属性表示纸币的标准宽高,单位是毫米,让子类实现; - 2)
rmbValue
表示纸币面值,让子类实现; - 3)
width
和height
两个存储属性,表示纸币的实际长宽,单位是毫米,因为纸币在使用过程等中,肯定会有一些磨损,实际的长宽与标准长宽有差别; - 4)
required
标记的初始化函数,我们需要通过这个函数来初始化; - 5)
convenience
初始化函数,用于创建标准的 RMB; - 6)最后实现了
CustomStringConvertible
,打印的时候更好看。
5元、10元和20元
final class FiveYuan: RMB {
override class var standardWidth: CGFloat {
return 135
}
override class var standardHeight: CGFloat {
return 63
}
override var rmbValue: Double {
return 5
}
}
final class TenYuan: RMB {
override class var standardWidth: CGFloat {
return 140
}
override class var standardHeight: CGFloat {
return 70
}
override var rmbValue: Double {
return 10
}
}
final class TwentyYuan: RMB {
override class var standardWidth: CGFloat {
return 145
}
override class var standardHeight: CGFloat {
return 70
}
override var rmbValue: Double {
return 20
}
}
分别创建了FiveYuan
、TenYuan
和TwentyYuan
。
RMBHandler
protocol RMBHandlerProtocol {
var next: RMBHandlerProtocol? { get }
func handleRMBValidation(_ unknownRMB: RMB) -> RMB?
}
首先创建了RMBHandlerProtocol
,规定next
属性和handleRMBValidation(_:)
方法。
final class RMBHandler: RMBHandlerProtocol {
var next: RMBHandlerProtocol?
let rmbType: RMB.Type
let widthRange: ClosedRange
let heightRange: ClosedRange
init(rmbType: RMB.Type,
widthTolerance: CGFloat = 1,
heightTolerance: CGFloat = 1) {
self.rmbType = rmbType
let standardWidth = rmbType.standardWidth
self.widthRange = (standardWidth - widthTolerance) ...
(standardWidth + widthTolerance)
let standardHeight = rmbType.standardHeight
self.heightRange = (standardHeight - heightTolerance) ...
(standardHeight + heightTolerance)
}
}
extension RMBHandler {
func handleRMBValidation(_ unknownRMB: RMB) -> RMB? {
guard let rmb = createRMB(from: unknownRMB) else {
return next?.handleRMBValidation(unknownRMB)
}
return rmb
}
private func createRMB(from unknownRMB: RMB) -> RMB? {
print("尝试创建RMB:\(rmbType)")
guard widthRange.contains(unknownRMB.width) else {
print("长度不符合要求")
return nil
}
guard heightRange.contains(unknownRMB.height) else {
print("宽度不符合要求")
return nil
}
let rmb = rmbType.init(width: unknownRMB.width,
height: unknownRMB.height)
print("已创建纸币,\(rmb)")
return rmb
}
}
创建具体的 Handler,RMBHandler
:
- 1)
next
,下一个RMBHandler
; - 2)
rmbType
,人民币类型,这样我们就不必为每一类纸币都创建一个Handler,例如FiveYuanHandler
等; - 3)
widthRange
和heightRange
是有效的长宽范围; - 4)在初始化函数中,我们默认地允许长宽的误差为1毫米;
- 5)实现
handleRMBValidation(_:)
,判断传入的unknownRMB
的长宽是否符合要求,若符合,创建具体的 RMB 实例,否则让下一个 handler 继续处理。
VendingMachine
final class VendingMachine {
private let rmbHandler: RMBHandler
private(set) var rmbs: [RMB] = []
init(rmbHandler: RMBHandler) {
self.rmbHandler = rmbHandler
}
func insertRMB(_ unknownRMB: RMB) {
guard let rmb = rmbHandler
.handleRMBValidation(unknownRMB) else {
print("无效的纸币")
return
}
print("纸币已接收")
rmbs.append(rmb)
let totalValue = rmbs.reduce(0, { $0 + $1.rmbValue })
print("已投币总金额:\(totalValue)元")
}
}
创建了 Client 角色,VendingMachine
:
- 1)
rmbHandler
:handler 链的第一个handler,自动售货机不需要知道 handler 链的所有 handlers; - 2)
rmbs
:所有已投的有效人民币; - 3)简单的初始化函数;
- 4)
insertRMB(_:)
插入未知的人民币,首先验证是否是有效的人民币,如果有效,添加到rmbs
中,最后打印已投币的总额。
使用
准备
let fiveYuanHandler = RMBHandler(rmbType: FiveYuan.self)
let tenYuanHandler = RMBHandler(rmbType: TenYuan.self)
let twentyYuanHandler = RMBHandler(rmbType: TwentyYuan.self)
fiveYuanHandler.next = tenYuanHandler
tenYuanHandler.next = twentyYuanHandler
let vendingMachine = VendingMachine(rmbHandler: fiveYuanHandler)
创建三种纸币 Handler,并且给next
属性赋值;最后创建自动售货机。
插入标准的5元纸币
let fiveYuan = FiveYuan()
vendingMachine.insertRMB(fiveYuan)
// 结果
尝试创建RMB:FiveYuan
已创建纸币,长:135.0,宽:63.0,面值:5.0元
纸币已接收
已投币总金额:5.0元
投入标准的5元纸币,成功插入。
插入标准的20元纸币
let twentyYuan = TwentyYuan()
vendingMachine.insertRMB(twentyYuan)
// 结果
尝试创建RMB:FiveYuan
长度不符合要求
尝试创建RMB:TenYuan
长度不符合要求
尝试创建RMB:TwentyYuan
已创建纸币,长:145.0,宽:70.0,面值:20.0元
纸币已接收
已投币总金额:20.0元
投入标准的20元纸币,刚开始5元和10元的 handler 不能处理20元的纸币,最后20元的 handler 可以处理,成功插入。
投入无效的纸币
let rmb = RMB(width: TwentyYuan.standardWidth,
height: FiveYuan.standardHeight)
vendingMachine.insertRMB(rmb)
// 结果
尝试创建RMB:FiveYuan
长度不符合要求
尝试创建RMB:TenYuan
长度不符合要求
尝试创建RMB:TwentyYuan
宽度不符合要求
无效的纸币: 长:145.0,宽:63.0,面值:0.0元
纸币无效。
总结
责任链模式,对于可以很快决定是否能处理事件的handler非常适合,所以要尽量避免做决定的过程非常耗时的 handler。另外,还要考虑如果所有的 handlers 都不能处理事件时,我们该怎么做?
完
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