Java设计模式之责任链模式详解

目录

• 责任链模式的结构
• 应用场景
• 优缺点
• 代码案例

责任链（Chain of Responsibility）模式的定义：为了避免请求发送者与多个请求处理者耦合在一起，于是将所有请求的处理者通过前一对象记住其下一个对象的引用而连成一条链；当有请求发生时，可将请求沿着这条链传递，直到有对象处理它为止。

责任链模式的结构

抽象处理者(Handler) 角色：定义一个处理请求的接口，包含抽象处理方法和一个后继连接。

具体处理者(Concrete Handler)角色：实现抽象处理者的处理方法，判断能否处理本次请求，如果可以处理请求则处理，否则将该请求转给它的后继者。

客户类(Client) 角色：创建处理链，并向链头的具体处理者对象提交请求，它不关心处理细节和请求的传递过程。

应用场景

• 多条件流程判断权限控制。
• ERP系统 流程审批：总经理、人事经理、项目经理。
• Java过滤器的底层实现Filter
• 多个对象可以处理一个请求，但具体由哪个对象处理该请求在运行时自动确定。
• 可动态指定一组对象处理请求，或添加新的处理者。
• 需要在不明确指定请求处理者的情况下，向多个处理者中的一个提交请求。

优缺点

优点

• 降低了对象之间的耦合度。该模式使得一个对象无须知道到底是哪一个对象处理其请求以及链的结构，发送者和接收者也无须拥有对方的明确信息。
• 增强了系统的可扩展性。可以根据需要增加新的请求处理类，满足开闭原则。
• 增强了给对象指派职责的灵活性。当工作流程发生变化，可以动态地改变链内的成员或者调动它们的次序，也可动态地新增或者删除责任。
• 责任链简化了对象之间的连接。每个对象只需保持一个指向其后继者的引用，不需保持其他所有处理者的引用，这避免了使用众多的if或者if.else语句。
• 责任分担。每个类只需要处理自己该处理的工作，不该处理的传递给下一个对象完成，明确各类的责任范围，符合类的单一职责原则。

缺点

• 不能保证每个请求一定被处理。 由于一个请求没有明确的接收者，所以不能保证它-定会被处理，该请求可能一直传到链的末端都得不到处理。
• 对比较长的职责链，请求的处理可能涉及多个处理对象，系统性能将受到一定影响。
• 职责链建立的合理性要靠客户端来保证，增加了客户端的复杂性，可能会由于职责链的错误设置而导致系统出错，如可能会造成循环调用。

代码案例

请假条对象

public class LeaveRequest {
    private String name;//姓名
    private int num;//请假天数
    private String content;//请假内容
    public LeaveRequest(String name, int num, String content) {
        this.name = name;
        this.num = num;
        this.content = content;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public int getNum() {
        return num;
    }
    public String getContent() {
        return content;
    }
}

处理者抽象类

public abstract class Handler {
    protected final static int NUM_ONE = 1;
    protected final static int NUM_THREE = 3;
    protected final static int NUM_SEVEN = 7;
    //该领导处理的请假天数区间
    private int numStart;
    private int numEnd;
    //领导上面还有领导
    private Handler nextHandler;
    //设置请假天数范围 上不封顶
    public Handler(int numStart) {
        this.numStart = numStart;
    }
    //设置请假天数范围
    public Handler(int numStart, int numEnd) {
        this.numStart = numStart;
        this.numEnd = numEnd;
    }
    //设置上级领导
    public void setNextHandler(Handler nextHandler){
        this.nextHandler = nextHandler;
    }
    //提交请假条
    public final void submit(LeaveRequest leave){
        if(0 == this.numStart){
            return;
        }
        //如果请假天数达到该领导者的处理要求
        if(leave.getNum() >= this.numStart){
            this.handleLeave(leave);
            //如果还有上级 并且请假天数超过了当前领导的处理范围
            if(null != this.nextHandler && leave.getNum() > numEnd){
                this.nextHandler.submit(leave);//继续提交
            } else {
                System.out.println("流程结束");
            }
        }
    }
    //各级领导处理请假条方法
    protected abstract void handleLeave(LeaveRequest leave);
}

继承抽象类实现责任链中各个类中的处理方法

public class Counselor extends Handler {
    public Counselor() {
        //辅导员 处理1-3天的请假
        super(Handler.NUM_ONE, Handler.NUM_THREE);
    }
    @Override
    protected void handleLeave(LeaveRequest leave) {
        System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() + "天," + leave.getContent() + "。");
        System.out.println("辅导员审批：同意。");
        //也可以在这里设置下一个链路处理的handler
        //setNextHandler(new Dean());
    }
}
public class Dean extends Handler {
    public Dean() {
        //院长处理3-7天的请假
        super(Handler.NUM_THREE, Handler.NUM_SEVEN);
    }
    @Override
    protected void handleLeave(LeaveRequest leave) {
        System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() + "天," + leave.getContent() + "。");
        System.out.println("院长审批：同意。");
        //也可以在这里设置下一个链路处理的handler
        //setNextHandler(new CollegeSecretary ());
    }
}
public class CollegeSecretary extends Handler {
    public CollegeSecretary() {
        //学院书记处理7天以上的请假
        super(Handler.NUM_SEVEN);
    }
    @Override
    protected void handleLeave(LeaveRequest leave) {
        System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() + "天," + leave.getContent() + "。");
        System.out.println("学院书记审批：同意。");
        //也可以在这里设置下一个链路处理的handler
        //setNextHandler(null); //最后一个
    }
}

测试类

public class TestClient {
    public static void main(String[] args) {
        //请假条来一张
        LeaveRequest leave = new LeaveRequest("kaico",8,"身体不适");
        //各级领导
        Counselor counselor= new Counselor();
        //如果前面handleLeave 方法中设置了下一个handler，这里就不需要了，直接提交申请就好了
        Dean dean = new Dean();
        CollegeSecretary collegeSecretary = new CollegeSecretary();
        counselor.setNextHandler(dean);//辅导员的领导是院长
        dean.setNextHandler(collegeSecretary);//院长的领导是学院书记
        //提交申请
        counselor.submit(leave);
    }
}

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