Java设计模式之责任链模式

定义

又名职责链模式，为了避免请求发送者与多个请求处理者耦合在一起，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。

结构

职责链模式主要包含以下角色:

• 抽象处理者角色：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。

案例

抽象处理者角色

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;

    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;
    }

    public void setNextHandler(Handler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
    }

    public abstract void getRequest(Request request);

    public final void submit(Request request){
        //判断是否还有上级处理，并且判断本级处理是否够权限
        if (this.nextHandler !=null && request.getNum()>this.numEnd){
            //本级处理不了，由上层处理请求
            this.nextHandler.submit(request);
        }else {
            getRequest(request);
            System.out.println("处理结束");
        }
    }
}

 具体处理者角色

public class GroupHandler extends Handler {

    //处理一到三天的请求
    public GroupHandler() {
        super(Handler.NUM_ONE,Handler.NUM_THREE);
    }

    @Override
    public void getRequest(Request request) {
        System.out.println(request.getName()+"请假："+request.getNum()+"天");
        System.out.println("一级处理结束");
    }
}

public class Manager extends Handler{
    //处理三到七天请求
    public Manager() {
        super(Handler.NUM_THREE,NUM_SEVEN);
    }

    @Override
    public void getRequest(Request request) {
        System.out.println(request.getName()+"请假："+request.getNum()+"天");
        System.out.println("二级处理结束");
    }
}

public class GeneralManager extends Handler {
    public GeneralManager() {
        super(Handler.NUM_SEVEN);
    }

    @Override
    public void getRequest(Request request) {
        System.out.println(request.getName()+"请假："+request.getNum()+"天");
        System.out.println("三级处理结束");
    }
}

创建客户类角色 

public class Request {
    private String name;
    private int num;
    private String content;

    public Request(String name, int num, String content) {
        this.name = name;
        this.num = num;
        this.content = content;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

}

测试 

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Request request = new Request("小明", 8, "没事");
        //设置处理链（在这里设置，合适吗？）
        GroupHandler groupHandler = new GroupHandler();
        Manager manager = new Manager();
        groupHandler.setNextHandler(manager);
        GeneralManager generalManager = new GeneralManager();
        manager.setNextHandler(generalManager);

        groupHandler.submit(request);
    }
}

小明请假：8天

三级处理结束

处理结束

优点

• 降低了对象之间的耦合度。该模式降低了请求发送者和接收者的耦合度。
• 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修改它们的次序，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。一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，不能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，所以不能保证它一定会被处理，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。

JDK源码解析

对web层的Filter处理链进行模拟实现

public interface Response {
}

public interface Request {
}

public class FilterChain {
    private List filters = new ArrayList<>();

    private int index = 0;

    public FilterChain addFilter(Filter filter){
        filters.add(filter);
        return this;
    }

    public void doFilter(Request request,Response response){
        if (filters.size()==index){
            //说明没有过滤器
            return;
        }
        Filter filter = filters.get(index);//拿到对应的处理层级数
        index++;//层级数加一
        filter.doFilter(request,response,this);//执行过滤器方法
    }
}

public interface Filter {
    void doFilter(Request request,Response response,FilterChain filterChain);
}

public class FirstFilter implements Filter{
    @Override
    public void doFilter(Request request, Response response, FilterChain filterChain) {
        System.out.println("第一层处理链前置处理");
        filterChain.doFilter(request,response);
        System.out.println("第一层处理链后置处理");
    }
}

public class SecondFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(Request request, Response response, FilterChain filterChain) {
        System.out.println("第二层处理链前置处理");
        filterChain.doFilter(request,response);
        System.out.println("第二层处理链后置处理");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Request request = null;
        Response response = null;

        FilterChain filterChain = new FilterChain();
        filterChain.addFilter(new FirstFilter()).addFilter(new SecondFilter());

        filterChain.doFilter(request,response);
    }
}

第一层处理链前置处理

第二层处理链前置处理

第二层处理链后置处理

第一层处理链后置处理

这只是模拟实现web的过滤链实现原理FilterChain起到客户类角色，管理着责任链的执行顺序。而FirstFilter与SecondFilter则是具体处理者角色。Filter是抽象处理者。