Java设计模式之责任链模式的详解（行为模式）

责任链（Chain of Responsibility）模式：责任链模式是对象的行为模式。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受者直接的耦合关系。将这些对象连成一条链，沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。责任链模式强调的是每一个对象及其对下家的引用来组成一条链，利用这种方式将发送者和接收者解耦，类图如下：

通过上图可以看出责任链模式有两个角色：

抽象处理者（Handler）角色：定义一个请求的接口。如果需要可以定义个一个方法用来设定和返回下家对象的引用。

具体处理者（ConcreteHandler）角色：如果可以处理就处理请求，如果不能处理，就把请求传给下家，让下家处理。也就是说它处理自己能处理的请求且可以访问它的下家。

上述模式的测试代码如下：

抽象处理角色：

public abstract class Handler {

	protected Handler successor;

	/**
	 * 描述：处理方法
	 */
	public abstract void handlerRequest(String condition);

	public Handler getSuccessor() {
		return successor;
	}

	public void setSuccessor(Handler successor) {
		this.successor = successor;
	}
}

具体处理角色：

public class ConcreteHandler1 extends Handler {

	@Override
	public void handlerRequest(String condition) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 如果是自己的责任，就自己处理，负责传给下家处理
		if (condition.equals("ConcreteHandler1")) {
			System.out.println("ConcreteHandler1 handled ");
			return;
		} else {
			System.out.println("ConcreteHandler1 passed ");
			getSuccessor().handlerRequest(condition);
		}
	}
}

public class ConcreteHandler2 extends Handler {

	@Override
	public void handlerRequest(String condition) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 如果是自己的责任，就自己处理，负责传给下家处理
		if (condition.equals("ConcreteHandler2")) {
			System.out.println("ConcreteHandler2 handled ");
			return;
		} else {
			System.out.println("ConcreteHandler2 passed ");
			getSuccessor().handlerRequest(condition);
		}
	}

}

public class ConcreteHandlerN extends Handler {

	/**
	 * 这里假设n是链的最后一个节点必须处理掉 在实际情况下，可能出现环，或者是树形， 这里并不一定是最后一个节点。
	 */
	@Override
	public void handlerRequest(String condition) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("ConcreteHandlerN handled");
	}
}

测试类：

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		Handler handler1 = new ConcreteHandler1();
		Handler handler2 = new ConcreteHandler2();
		Handler handlern = new ConcreteHandlerN();

		// 链起来
		handler1.setSuccessor(handler2);
		handler2.setSuccessor(handlern);

		// 假设这个请求是ConcreteHandler2的责任
		handler1.handlerRequest("ConcreteHandler2");

	}
}

结果：

ConcreteHandler1 passed 
ConcreteHandler2 handled

 

举这样一个例子，在玩具工厂的生产车间，流水线就是一条责任链，假如一个玩具飞机有外壳装配员，引擎装配员，螺旋桨装配员，模型包装员组成。当这个物件飞机流到谁那里，谁就负责安装他负责的这一部分，这部分安装完成后流到下一个环节，知道所有环境完成。这个是一生成的责任链。还有一个质量检测链，质量检测也分多部，外壳检测，引擎检测，螺旋桨检测，包装检测。当产品留到检测员那里检测自己负责的那一块，如果有问题直接拎出来，如果没问题则传给下一个检测员，直到所有检测完成。这两个都是责任链，但是区别是，生成责任链每个人都会处理，并处理一部分；而质量检测责任链经过判断，要么处理掉，要么不处理流下去。这就是责任链的两种分类，后一种叫做纯的责任链，前一种叫做不纯的责任链，纯的责任链在实际应用中很少存在，常见的为不纯的责任链，上面的模型是模拟纯的责任链来处理的。

 

责任链模式在现实中使用的很多，常见的就是OA系统中的工作流。 在java中的实际应用有Servlet中的过滤器（Filter），Struts2的拦截器（Interceptor）。Struts2本身在Servlet中也是以Filter的形式出现的，所以Struts2的结构图中，也可以明显看出Filter和Interceptor这两条链的存在。

 可以看出它们每个节点都可以做一些事情，所以不算一个纯的责任链。

在上面提到了OA系统，那么我们再模拟一下OA系统中请假审批流程，假如员工直接上司为小组长，小组长直接上司项目经理，项目经理直接上司部门经理，部门经理直接上司总经理。公司规定请假审批如下：

请假时间为t,时间单位day，简写d：

t<  0.5d，小组长审批；

t>=0.5d,t<2,项目经理审批；

t>=2,t<5部门经理审批；

t>=5总经理审批；

审批时序图如下：

用代码描述： 

审批处理抽象类：

public abstract class Handler {

	protected Handler handler;
	/**
	 * 描述：审批
	 */
	abstract boolean approve(double day);

	public Handler getHandler() {
		return handler;
	}

	public void setHandler(Handler handler) {
		this.handler = handler;
	}
}

public class GroupLeader extends Handler {

	@Override
	boolean approve(double day) {
		// TODO Auto-generated method stub
		if (day < 0.5) {
			System.out.println("小组长审批通过");
			return true;
		} else {
			System.out.println("小组长传给了他的上司");
			return getHandler().approve(day);
		}
	}
}

public class ProjectManager extends Handler {

	@Override
	boolean approve(double day) {
		// TODO Auto-generated method stub
		if (day < 2) {
			System.out.println("项目经理审批通过");
			return true;
		} else {
			System.out.println("项目经理传给了他的上司");
			return getHandler().approve(day);
		}
	}
}

public class DepartmentManager extends Handler {

	@Override
	boolean approve(double day) {
		// TODO Auto-generated method stub
		if (day < 5) {
			System.out.println("部门经理审批通过");
			return true;
		} else {
			System.out.println("部门经理传给了他的上司");
			return getHandler().approve(day);
		}
	}
}

public class CEO extends Handler {

	@Override
	boolean approve(double day) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("部门经理审批通过");
		return true;
	}
}

测试类：

public class Test {

	// 测试类，首先来创建责任链，然后发出请求模拟员工来请假
	public static void main(String[] args) {
		// 创建节点
		GroupLeader gl = new GroupLeader();
		ProjectManager pm = new ProjectManager();
		DepartmentManager dm = new DepartmentManager();
		CEO ceo = new CEO();
		// 建立责任链
		gl.setHandler(pm);
		pm.setHandler(dm);
		dm.setHandler(ceo);

		// 向小组长发出申请，请求审批4天的假期
		gl.approve(4D);
	}
}

测试结果：

小组长传给了他的上司
项目经理传给了他的上司
部门经理审批通过

这里模拟的是一个理想的状态，所以是一个纯的责任链；在实际当中，可能小组长签字，项目经理签字...一堆的签字，而不是不参与请求的处理。

责任链模式的优点是调用者不需知道具体谁来处理请求，也不知道链的具体结构，降低了节点域节点的耦合度；可在运行时动态修改链中的对象职责，增强了给对象指派职责的灵活性；缺点是没有明确的接收者，可能传到链的最后，也没得到正确的处理。