Java设计模式之责任链模式(UML类图分析+代码详解)
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本文将介绍java设计模式之责任链模式
案例引入
OA系统采购审批需求
传统方案解决OA系统审批
传统方案解决OA系统审批，传统的设计方案(类图)
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
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
职责链模式的原理类图
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.
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
职责链模式解决OA系统采购审批
1) 应用实例要求 编写程序完成学校OA系统的采购审批项目：需求
采购员采购教学器材 • 如果金额 小于等于5000, 由教学主任审批 • 如果金额 小于等于10000, 由院长审批 • 如果金额 小于等于30000, 由副校长审批 • 如果金额 超过30000以上，有校长审批
2) 思路分析和图解(类图)
3) 代码实现
package responsibilitychain;/* <---这是包名
-*- coding:utf-8 -*-
作者：bob-coding
日期：2022年10月27日10:29
敲码百遍，其意多见！！冲冲冲！！！*/
public class ResponsibilityChain {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//创建一个请求
PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest(1, 31000, 1);
//创建相关的审批人
DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("张主任");
CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("李院长");
ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("王副校");
SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("佟校长");
//需要将各个审批级别的下一个设置好 (处理人构成环形: )
departmentApprover.setApprover(collegeApprover);
collegeApprover.setApprover(viceSchoolMasterApprover);
viceSchoolMasterApprover.setApprover(schoolMasterApprover);
schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover);
departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);
viceSchoolMasterApprover.processRequest(purchaseRequest);
}
}
class ViceSchoolMasterApprover extends Approver {
public ViceSchoolMasterApprover(String name) {
// TODO Auto-generated constructor stub
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
// TODO Auto-generated method stub
if(purchaseRequest.getPrice() < 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) {
System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
}else {
approver.processRequest(purchaseRequest);
}
}
}
class SchoolMasterApprover extends Approver {
public SchoolMasterApprover(String name) {
// TODO Auto-generated constructor stub
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
// TODO Auto-generated method stub
if(purchaseRequest.getPrice() > 30000) {
System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
}else {
approver.processRequest(purchaseRequest);
}
}
}
class DepartmentApprover extends Approver {
public DepartmentApprover(String name) {
// TODO Auto-generated constructor stub
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
// TODO Auto-generated method stub
if(purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {
System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
}else {
approver.processRequest(purchaseRequest);
}
}
}
class CollegeApprover extends Approver {
public CollegeApprover(String name) {
// TODO Auto-generated constructor stub
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
// TODO Auto-generated method stub
if(purchaseRequest.getPrice() < 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {
System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
}else {
approver.processRequest(purchaseRequest);
}
}
}
abstract class Approver {
Approver approver; //下一个处理者
String name; // 名字
public Approver(String name) {
// TODO Auto-generated constructor stub
this.name = name;
}
//下一个处理者
public void setApprover(Approver approver) {
this.approver = approver;
}
//处理审批请求的方法，得到一个请求, 处理是子类完成，因此该方法做成抽象
public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);
}
//请求类
class PurchaseRequest {
private int type = 0; //请求类型
private float price = 0.0f; //请求金额
private int id = 0;
//构造器
public PurchaseRequest(int type, float price, int id) {
this.type = type;
this.price = price;
this.id = id;
}
public int getType() {
return type;
}
public float getPrice() {
return price;
}
public int getId() {
return id;
}
}
职责链模式在SpringMVC框架应用的源
职责链模式在SpringMVC框架应用的源码分析
1) SpringMVC-HandlerExecutionChain 类就使用到职责链模式
public class DispatchServlet {
public static List handlerAdapters = new ArrayList();
public DispatchServlet() {
handlerAdapters.add(new AnnotationHandlerAdapter());
handlerAdapters.add(new HttpHandlerAdapter());
handlerAdapters.add(new SimpleHandlerAdapter());
}
public void doDispatch() {
// 此处模拟SpringMVC从request取handler的对象，
// 适配器可以获取到希望的Controller
HttpController controller = new HttpController();
// AnnotationController controller = new AnnotationController();
//SimpleController controller = new SimpleController();
// 得到对应适配器
HandlerAdapter adapter = getHandler(controller);
// 通过适配器执行对应的controller对应方法
adapter.handle(controller);
}
public HandlerAdapter getHandler(Controller controller) {
//遍历：根据得到的controller(handler), 返回对应适配器
for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
if (adapter.supports(controller)) {
return adapter;
}
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
new DispatchServlet().doDispatch(); // http...
}
}
2) SpringMVC请求流程简图
3) 代码分析+Debug源码+说明
3) 说明:
- springmvc 请求的流程图中，执行了 拦截器相关方法 interceptor.preHandler 等等
- 在处理SpringMvc请求时，使用到职责链模式还使用到适配器模式
- HandlerExecutionChain 主要负责的是请求拦截器的执行和请求处理,但是他本身不 处理请求，只是将请求分配给链上注册处理器执行，这是职责链实现方式,减少职责 链本身与处理逻辑之间的耦合,规范了处理流程
- HandlerExecutionChain 维护了 HandlerInterceptor 的集合， 可以向其中注册相应 的拦截器。
//说明
* protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
* HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
* mappedHandler = getHandler(processedRequest);//获取到HandlerExecutionChain对象
* //在 mappedHandler.applyPreHandle 内部 得到啦 HandlerInterceptor interceptor
* //调用了拦截器的 interceptor.preHandle
* if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
return;
}
//说明：mappedHandler.applyPostHandle 方法内部获取到拦截器，并调用
//拦截器的 interceptor.postHandle(request, response, this.handler, mv);
mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
* }
说明：在 mappedHandler.applyPreHandle内部中，还调用了 triggerAfterCompletion 方法，该方法中调用了
HandlerInterceptor interceptor = getInterceptors()[i];
try {
interceptor.afterCompletion(request, response, this.handler, ex);
}
catch (Throwable ex2) {
logger.error("HandlerInterceptor.afterCompletion threw exception", ex2);
}
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
结束语
本篇是Java设计模式的结束篇，以下是在学习Java设计模式的一些感想和体会
1、设计模式是程序员在编程中，有意或者是无意使用到的(也不是 所有的程序员都学习过设计模式)，并且同一种设计模式实现方式也不是100%的一 样，设计模式主要是提高程序的扩展性，可读性，可维护性、规范性。
2、对于框架源码，源码中部分使用了A设计模式，还部分使用了B设计模式，也是有 可能的，也就是说设计模式是可以结合使用的
3、设计模式主要是一种编程思想，既然是思想，具体实现方式，就不可能100% 的一样(当然，程序的设计结构基本是一样的)
4、提醒一下，学习设计模式时，（包括看源码分析），要抓住本质，就是使用这个设计模式到底带了了什么好处？ 是 扩展性提高了，还是更加规范了，这样 我们才能领会设计模式的精妙之处。
5、未完待续，后续再开发设计中利用到的设计模式会继续在本篇进行补充总结