程序员必知的23种设计模式之职责链模式

1. 模式引出–OA系统采购审批需求

学校OA系统的采购审批项目：需求是

1. 采购员采购教学器材

2. 如果金额 小于等于5000, 由教学主任审批 （0<=x<=5000）

3. 如果金额 小于等于10000, 由院长审批 (5000

4. 如果金额 小于等于30000, 由副校长审批 (10000

5. 如果金额 超过30000以上，有校长审批 ( 30000

请设计程序完成采购审批项目

2. 传统方案解决OA系统审批

1. 构造一个请求类，和每一个具体的审批者类
2. 在请求类中通过if-else判断，然后调用对应的审批者执行操作

3. 传统方案解决OA系统审批问题分析

1. 传统方式是：接收到一个采购请求后，根据采购金额来调用对应的Approver (审批人)完成审批。

2. 传统方式的问题分析 : 客户端这里会使用到 分支判断(比如 switch) 来对不同的采购请求处理， 这样就存在如下问题 (1) 如果各个级别的人员审批金额发生变化，在客户端的也需要变化 (2) 客户端必须明确的知道 有多少个审批级别和访问

3. 这样 对一个采购请求进行处理 和 Approver (审批人) 就存在强耦合关系，不利于代码的扩展和维护

4. 解决方案 =》 职责链模式

4. 职责链模式基本介绍

1. 职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）, 又叫 责任链模式，为请求创建了一个接收者对象的链(简单示意图)。这种模式对请求的发送者和接收者进行解耦。

2. 职责链模式通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求，那么它会把相同的请求传给下一个接收者，依此类推。

3. 这种类型的设计模式属于行为型模式
   

4.1 职责链模式的原理类图

职责链模式（Chain Of Responsibility），使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关

系。将这个对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止.

4.2 对原理类图的说明-即(职责链模式的角色及职责)

1. Handler : 抽象的处理者, 定义了一个处理请求的接口, 同时含义另外Handler

2. ConcreteHandlerA , B 是具体的处理者, 处理它自己负责的请求， 可以访问它的后继者(即下一个处理者), 如果可以处理当前请求，则处理，否则就将该请求交个 后继者去处理，从而形成一个职责链

3. Request ， 含义很多属性，表示一个请求

5. 案例修改

UML类图

Approver.java

// 处理者接口
public abstract class Approver {

	// 下一个处理者
	public Approver approver;

	public void setApprover(Approver approver) {
		this.approver = approver;
	}

	
	// 处理方法
	public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);

}

CollegeApprover.java

// 具体处理者
public class CollegeApprover extends Approver {

	@Override
	public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
		if (purchaseRequest.getPrice() > 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {
			System.out.println("请求被 CollegeApprover 处理了");
		} else {
			// 交给下一个处理
			if (approver != null)
				approver.processRequest(purchaseRequest);
			else {
				System.out.println("请求没有被处理");
			}
		}
	}

}

DepartmentApprover.java

// 具体处理者
public class DepartmentApprover extends Approver {

	@Override
	public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
		if (purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {
			System.out.println("请求被 DepartmentApprover 处理了");
		} else {
			// 交给下一个处理
			if (approver != null)
				approver.processRequest(purchaseRequest);
			else {
				System.out.println("请求没有被处理");
			}
		}
	}

}

PurchaseRequest.java

// 请求类
public class PurchaseRequest {
	private float price = 0.0f;

	public PurchaseRequest(float price) {
		this.price = price;
	}

	public float getPrice() {
		return price;
	}

	public void setPrice(float price) {
		this.price = price;
	}

}

SchoolMasterApprover.java

// 具体处理者
public class SchoolMasterApprover extends Approver {

	@Override
	public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
		if (purchaseRequest.getPrice() > 30000) {
			System.out.println("请求被 SchoolMasterApprover 处理了");
		} else {
			// 交给下一个处理
			if (approver != null)
				approver.processRequest(purchaseRequest);
			else {
				System.out.println("请求没有被处理");
			}
		}
	}

}

ViceSchoolMasterApprover.java

// 具体处理者
public class ViceSchoolMasterApprover extends Approver {

	@Override
	public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
		if (purchaseRequest.getPrice() > 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) {
			System.out.println("请求被 ViceSchoolMasterApprover 处理了");
		} else {
			// 交给下一个处理
			if (approver != null)
				approver.processRequest(purchaseRequest);
			else {
				System.out.println("请求没有被处理");
			}
		}
	}

}

测试Main.java

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		PurchaseRequest request = new PurchaseRequest(6000);
		
		DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover();
		CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover();
		ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover();
		SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover();
		
		// 设置成一个环状，因为已经有处理数字的所有范围，所以不会有死循环
		departmentApprover.setApprover(collegeApprover);
		collegeApprover.setApprover(viceSchoolMasterApprover);
		viceSchoolMasterApprover.setApprover(schoolMasterApprover);
		schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover);
		
		
		// 然后可以从任意一个处理者开始传递请求
//		departmentApprover.processRequest(request);
		viceSchoolMasterApprover.processRequest(request);
	}
}

输出结果

6. 职责链模式的注意事项和细节

1. 将请求和处理分开，实现解耦，提高系统的灵活性

2. 简化了对象，使对象不需要知道链的结构

3. 性能会受到影响，特别是在链比较长的时候，因此需控制链中最大节点数量，一般通过在Handler中设置一个最大节点数量，在setNext()方法中判断是否已经超过阀值，超过则不允许该链建立，避免出现超长链无意识地破坏系统性能

4. 调试不方便。采用了类似递归的方式，调试时逻辑可能比较复杂

5. 最佳应用场景：有多个对象可以处理同一个请求时，比如：多级请求、请假/加薪等审批流程、Java Web中Tomcat对Encoding的处理、拦截器