详解Java设计模式之职责链模式

原文：详解Java设计模式之职责链模式_java_脚本之家

责任链模式是一种行为设计模式，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收者之间的耦合关系，文中通过代码示例给大家介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

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目录

• 职责链模式
  • 1、职责链模式介绍
    • 1.1 职责链模式基本实现
  • 2、具体例子说明
    • 2.1 不使用职责链模式 - 加薪 / 请假
    • 2.2 职责链模式 - 加薪 / 请假
  • 3、职责链模式总结

职责链模式

1、职责链模式介绍

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为设计模式，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。

在责任链模式中，请求通过一条链传递，每个对象都有机会处理请求。当一个对象无法处理请求时，它会将请求传递给链中的下一个对象，直到找到能够处理请求的对象为止。这种方式可以动态地组织和管理对象，使得请求发送者和接收者之间解耦，提高系统的灵活性和可扩展性。

1.1 职责链模式基本实现

职责链模式结构图：

责任链模式包含以下几个角色：

• 抽象处理者（Handler）：定义了一个处理请求的接口，通常包含一个指向下一个处理者的引用，用于构建责任链。
• 具体处理者（ConcreteHandler）：实现抽象处理者接口，具体处理请求的逻辑。如果可以处理请求，则处理请求；否则，将请求传递给下一个处理者。

Handler类，定义一个处理请示的接口：

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:04  * 处理请求的接口  */ public abstract class Handler {     protected Handler successor;     /**      * 设置继承者      * @param successor      */     public void setSuccessor(Handler successor) {         this.successor = successor;     }     public abstract void handleRequest(int request); }

ConcreteHandler类，具体处理者类，处理它所负责的请求，可访问它的 后继者，如果可处理该请求，就处理之，否则就将该请求转发给它的后继 者。

ConcreteHandler1，当请求数为0~10则有权处理，否则转到下一位：

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:06  */ public class ConcreteHandler1 extends Handler {     @Override     public void handleRequest(int request) {         if (request >= 0 && request < 10) {             // 当前处理者权限 0 ~ 9             System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + "处理了请求" + request);         } else if (successor != null) {             // 转移给下一个处理者             successor.handleRequest(request);         }     } }

ConcreteHandler2，当请求数为10~20则有权处理，否则转到下一位。

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:06  */ public class ConcreteHandler2 extends Handler {     @Override     public void handleRequest(int request) {         if (request >= 10 && request < 20) {             // 当前处理者权限 10 ~ 19             System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + "处理了请求" + request);         } else if (successor != null) {             // 转移给下一个处理者             successor.handleRequest(request);         }     } }

ConcreteHandler3，当请求数为20~99则有权处理，否则转到下一位

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:06  */ public class ConcreteHandler3 extends Handler {     @Override     public void handleRequest(int request) {         if (request >= 20 && request < 100) {             // 当前处理者权限 20 ~ 99             System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + "处理了请求" + request);         } else if (successor != null) {             // 转移给下一个处理者             successor.handleRequest(request);         }     } }

客户端代码，向链上的具体处理者对象提交请求。

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:09  */ public class ChainClient {     public static void main(String[] args) {         ConcreteHandler1 handler1 = new ConcreteHandler1();         ConcreteHandler2 handler2 = new ConcreteHandler2();         ConcreteHandler3 handler3 = new ConcreteHandler3();         // 设置职责链上下关系         handler1.setSuccessor(handler2);         handler2.setSuccessor(handler3);         // 请求         int[] request = {15, 67, 8, 9, 46, 1, 5, 23, 41};         // 循环给最小矗立着提交请求，不同的数额，得不同的权限处理者处理         for (int i : request) {             handler1.handleRequest(i);         }     } }

2、具体例子说明

在公司请假或者升职加薪，需要通过经理、总监、总经理的批准，不同身份有不同的权限。当然可以直接直接找总经理给你升职加薪

2.1 不使用职责链模式 - 加薪 / 请假

升值加薪：经理是没有权限的，要上报给总监，总监的回复也是没有权限管，只能再上报到总经理才有处理的权限

请假：经理只能处理请假两天的申请，再多就不可以。必须要上报给上司才有权限去处理这个请求。

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// 申请类 public class Request {     // 申请类别     private String requestType;     public String getRequestType(){         return this.requestType;     }     public void setRequestType(String value){         this.requestType = value;     }     //申请内容     private String requestContent;     public String getRequestContent(){         return this.requestContent;     }     public void setRequestContent(String value){         this.requestContent = value;     }     // 数量     private int number;     public int getNumber(){         return this.number;     }     public void setNumber(int value){         this.number = value;     } }

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//管理者 public class Manager{     protected String name;     public Manager(String name){         this.name = name;     }     public void getResult(String managerLevel,Request request){         if (managerLevel == "经理"){           if (request.getRequestType()=="请假" && request.getNumber()<=2)             System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，被批准");           else             System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，我无权处理");         }         else if (managerLevel == "总监"){           if (request.getRequestType()=="请假" && request.getNumber()<=5)             System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，被批准");           else             System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，我无权处理");         }         else if (managerLevel == "总经理"){           if (request.getRequestType()=="请假")             System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，被批准");           else if (request.getRequestType()=="加薪" && request.getNumber()<=5000)             System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"元，被批准");           else if (request.getRequestType()=="加薪" && request.getNumber()>5000)             System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"元，再说吧");         }     } }

客户端：

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public class Test {     public static void main(String[] args) {         Manager manager = new Manager("金利");         Manager director = new Manager("宗剑");         Manager generalManager = new Manager("钟精励");         Request request = new Request();         request.setRequestType("加薪");         request.setRequestContent("Shier请求加薪");         request.setNumber(10000);         // 不同身份的人有不同的权限，进行处理结果         manager.getResult("经理", request);         director.getResult("总监", request);         generalManager.getResult("总经理", request);         Request request2 = new Request();         request2.setRequestType("请假");         request2.setRequestContent("Shier请假");         request2.setNumber(3); // 权限级别         manager.getResult("经理", request2);         director.getResult("总监", request2);         generalManager.getResult("总经理", request2);     } }

通过上面的程序，会发现一个问题管理者类，里面的方法比较长，太多的分支判断。类的责任太多，就违背了单一职责原则，同时增加新的项目时，要去修改这个方法，就违背了开发 - 封闭原则。下面就要用到职责链模式要简化这样开发业务场景 。

2.2 职责链模式 - 加薪 / 请假

将上面的程序进行重构，得到的代码结构图如下：

Request请求类：

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/**  * @author Shier  * 申请类  */ public class Request {     // 申请类别     private String requestType;     public String getRequestType() {         return this.requestType;     }     public void setRequestType(String value) {         this.requestType = value;     }     //申请内容     private String requestContent;     public String getRequestContent() {         return this.requestContent;     }     public void setRequestContent(String value) {         this.requestContent = value;     }     // 数量     private int number;     public int getNumber() {         return this.number;     }     public void setNumber(int value) {         this.number = value;     } }

抽象管理者：

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:33  * 抽象管理这类  */ public abstract class Manager {     protected String name;     public Manager(String name) {         this.name = name;     }     /**      * 设置管理者上级      */     protected Manager superior;     public void setSuperior(Manager superior) {         this.superior = superior;     }     /**      * 请求申请      *      * @param request      */     public abstract void requestApplications(Request request); }

经理类就可以去继承这个'管理者'类，只需重写 '申请请求' 的方法

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:34  * 普通经理类  */ public class CommonManager extends Manager {     public CommonManager(String name) {         super(name);     }     @Override     public void requestApplications(Request request) {         if (request.getRequestType() == "请假" && request.getNumber() <= 2) {             System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "天，被批准");         } else if (this.superior != null) {             this.superior.requestApplications(request);         }     } }

总监同样继承抽象管理类

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:36  * 总监  */ public class Director extends Manager {     public Director(String name) {         super(name);     }     @Override     public void requestApplications(Request request) {         if (request.getRequestType() == "请假" && request.getNumber() <= 5) {             System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "天，被批准");         } else if (this.superior != null) {             this.superior.requestApplications(request);         }     } }

总经理同样继承管理者类，总经理的权限就是全部都需要处理。

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/**  * @author Shier  * CreateTime 2023/5/20 16:36  * 总经理  */ public class GeneralManager extends Manager {     public GeneralManager(String name) {         super(name);     }     @Override     public void requestApplications(Request request) {         if (request.getRequestType() == "请假") {             System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "天，被批准");         } else if (request.getRequestType() == "加薪" && request.getNumber() <= 5000) {             System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "元，被批准");         } else if (request.getRequestType() == "加薪" && request.getNumber() > 5000) {             System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "元，再说吧");         }     } }

测试类：

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/**  * @author Shier  */ public class ChainClient {     public static void main(String[] args) {         CommonManager manager = new CommonManager("大明经理");         Director director = new Director("大大明总监");         GeneralManager generalManager = new GeneralManager("大大大明总经理");         // 设置管理者之间上下级关系 经理 => 总监 => 总经理         manager.setSuperior(director);         director.setSuperior(generalManager);         // 加薪 5000         Request request = new Request();         request.setRequestType("加薪");         request.setRequestContent("Shier请求加薪");         request.setNumber(5000);         // 从自己最近的上司开始请求也就是经理         manager.requestApplications(request);         // 加薪10000         Request request1 = new Request();         request1.setRequestType("加薪");         request1.setRequestContent("Shier请求加薪");         request1.setNumber(10000);         manager.requestApplications(request1);         // 请假一天         Request request2 = new Request();         request2.setRequestType("请假");         request2.setRequestContent("Shier请假");         request2.setNumber(1);         manager.requestApplications(request2);         // 请假四天         Request request3 = new Request();         request3.setRequestType("请假");         request3.setRequestContent("Shier请假");         request3.setNumber(4);         manager.requestApplications(request3);     } }

最后得到的结果：

由于我们把原来的一个 '管理者' 类改成了一个抽象类和三个具体类， 此时类之间的灵活性就大大增加了，如果我们需要扩展新的管理者类别，只需要增加子类就可以。比如这个例子增加一个 '集团总裁' 类，完全是没有问题的，只需要修改 '总经理类' 即可，并不影响其他类代码。

这样使用职责链模式可以更加清晰这些代码之间的关系，不像最上面的一个类里面多个判断语句，看起来都很难维护。好了，再总结一下职责链模式

3、职责链模式总结

职责链模式的好处

• 当客户提交一个请求时，请求是沿链传递直至有一个 ConcreteHandler 对象负责处理它。
• 降低耦合：接收者和发送者都没有对方的明确信息，且链中的对 象自己也并不知道链的结构。结果是职责链可简化对象的相互连接，它们仅 需保持一个指向其后继者的引用，而不需保持它所有的候选接受者的引用。降低了代码之间耦合度。
• 灵活性：随时地增加或修改处理一个请求的结构。增强了给对象指派职责的灵活性。

优点：

• 将请求发送者和接收者解耦，可以避免请求发送者与接收者之间的直接耦合，增强了代码的可维护性。
• 可以动态地新增或修改请求处理顺序，提高了程序的灵活性和可扩展性。
• 可以进行请求的拦截、分流等操作，方便进行统计和日志记录等处理。
• 可以根据需要对请求的处理进行单独的测试，便于代码测试和调试。
• 解耦发送者和接收者：职责链模式可以将发送者和接收者解耦，发送者不需要知道请求的具体处理者是谁，而处理者也不需要知道请求的发送者是谁，从而提高系统的灵活性。
• 动态组合和扩展性：职责链模式允许动态地向链中添加或删除处理者，以适应不同的业务需求，增强了系统的可扩展性。
• 可配置性：通过调整链中处理者的顺序，可以灵活地配置处理流程，满足不同的处理优先级或条件。

缺点：

• 请求的保证：没有明确的处理者处理请求的保证。请求可能到达链的末尾而没有被处理，这需要在设计时进行合理的考虑。
• 性能考虑：由于链中的请求需要依次传递给每个处理者，因此在处理大量请求时可能会影响性能。
• 可能导致系统变得复杂：当链过长或者处理者过多时，职责链模式可能会导致系统变得复杂，难以理解和维护。

使用场景：

• 处理复杂的请求处理流程，例如购物车结算、审批流程等复杂业务中。
• 需要动态指定请求的处理顺序或者动态添加新的请求处理者时。
• 处理日志记录、缓存等拦截器的场景。例如在Spring中，就应用了责任链模式来实现Interceptor拦截器。
• 多个对象可以处理同一请求，但具体的处理者在运行时可变或不确定的情况下，可以使用职责链模式。
• 需要动态组合处理流程或动态调整处理顺序的情况下，职责链模式可以提供灵活性和可配置性。
• 需要在不明确请求的发送者和接收者之间建立松耦合关系的情况下，职责链模式可以解耦对象之间的关系。

以上就是详解Java设计模式之职责链模式的详细内容，更多关于Java 职责链模式的资料请关注脚本之家其它相关文章！

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