iOS 设计模式之十四（职责链模式）

一、概念

1、职责链模式的动机

企业的采购审批是分级进行的，即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来审批。比如主管可以审批5千以下的，经理可以审批2万以下的，总经理可以审批10万以下的，超过10万的需要上报董事会。

在设计模式中，我们也有一种专门用于处理这种请求链式传递的模式，它就是职责链模式。

2、职责链模式的定义

职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）：避免请求发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有可能接收请求，将这些对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。职责链模式是一种对象行为型模式。

3、职责链模式的2个角色

1）Handler（抽象处理者）：它定义了一个处理请求的接口，一般设计为抽象类，由于不同的具体处理者处理请求的方式不同，因此在其中定义了抽象请求处理方法。因为每一个处理者的下家还是一个处理者，因此在抽象处理者中定义了一个抽象处理者类型的对象（如结构图中的successor），作为其对下家的引用。通过该引用，处理者可以连成一条链。
2）ConcreteHandler（具体处理者）：它是抽象处理者的子类，可以处理用户请求，在具体处理者类中实现了抽象处理者中定义的抽象请求处理方法，在处理请求之前需要进行判断，看是否有相应的处理权限，如果可以处理请求就处理它，否则将请求转发给后继者；在具体处理者中可以访问链中下一个对象，以便请求的转发。

在职责链模式里，很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。

4、结构图

职责链模式

二、示例

职责链模式的核心在于抽象处理者类的设计。具体处理者是抽象处理者的子类，它具有两大作用：第一是处理请求；第二是转发请求。

1）先创建一个PurchaseRequest采购单类，表示Request；

2）然后创建Leader类，类中有一个successor属性，还有处理request的方法，表示抽象处理者；

3）最后创建三个类TeamLeader、DeparmentManager和CTO，都继承自Leader类，表示具体处理者。

PurchaseRequest类：

// 采购单
@interface PurchaseRequest : NSObject
@property (nonatomic, assign) float price;
@property (nonatomic, copy) NSString *purpose;
- (instancetype)initWithPrice:(float)price purpose:(NSString *)purpose;
@end

@implementation PurchaseRequest
- (instancetype)initWithPrice:(float)price purpose:(NSString *)purpose {
    self = [super init];
    if (self) {
        _price = price;
        _purpose = purpose;
    }
    return self;
}
@end

Leader类：

// 抽象类
@interface Leader : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, strong) Leader *successor; //继任者
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name;
- (void)handleRequest:(PurchaseRequest *)request;
@end

@implementation Leader
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name {
    self = [super init];
    if (self) {
        _name = name;
    }
    return self;
}

- (void)handleRequest:(PurchaseRequest *)request {}
@end

TeamLeader、DeparmentManager和CTO类：

// TeamLeader
@interface TeamLeader : Leader

@end
@implementation TeamLeader
- (void)handleRequest:(PurchaseRequest *)request {
    if (request.price < 200) { // 处理请求
        NSLog(@"审批组长：%@, 金额：%.2f, 目的：%@", self.name, request.price, request.purpose);
    } else { // 转发请求
        [self.successor handleRequest:request];
    }
}
@end

// DeparmentManager
@interface DeparmentManager : Leader

@end
@implementation DeparmentManager
- (void)handleRequest:(PurchaseRequest *)request {
    if (request.price < 2000) {
        NSLog(@"审批部门经理：%@, 金额：%.2f, 目的：%@", self.name, request.price, request.purpose);
    } else {
        [self.successor handleRequest:request];
    }
}
@end

// CTO
@interface CTO : Leader

@end
@implementation CTO
- (void)handleRequest:(PurchaseRequest *)request {
    if (request.price < 20000) {
        NSLog(@"审批技术总监：%@, 金额：%.2f, 目的：%@", self.name, request.price, request.purpose);
    } else {
        NSLog(@"金额%.2f超过预算，不能%@", request.price, request.purpose);
    }
}
@end

运行代码：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 创建对象
    Leader *teamLeader, *manager, *cto;
    teamLeader = [[TeamLeader alloc] initWithName:@"张三"];
    manager = [[DeparmentManager alloc] initWithName:@"李四"];
    cto = [[CTO alloc] initWithName:@"王五"];
    
    // 创建职责链
    teamLeader.successor = manager;
    manager.successor = cto;
    
    // 创建采购单
    PurchaseRequest *taxi = [[PurchaseRequest alloc] initWithPrice:60 purpose:@"加班太晚，需要打车"];
    [teamLeader handleRequest:taxi];
    
    PurchaseRequest *iphone = [[PurchaseRequest alloc] initWithPrice:1500 purpose:@"购买测试机"];
    [teamLeader handleRequest:iphone];
    
    PurchaseRequest *mac = [[PurchaseRequest alloc] initWithPrice:16000 purpose:@"购买苹果电脑"];
    [teamLeader handleRequest:mac];
    
    PurchaseRequest *diamond = [[PurchaseRequest alloc] initWithPrice:80000 purpose:@"购买钻石"];
    [teamLeader handleRequest:diamond];
}

打印结果：

审批组长：张三, 金额：60.00, 目的：加班太晚，需要打车
审批部门经理：李四, 金额：1500.00, 目的：购买测试机
审批技术总监：王五, 金额：16000.00, 目的：购买苹果电脑
金额80000.00超过预算，不能购买钻石

三、总结

职责链模式通过建立一条链来组织请求的处理者，请求将沿着链进行传递，请求发送者无须知道请求在何时、何处以及如何被处理，实现了请求发送者与处理者的解耦。在软件开发中，如果遇到有多个对象可以处理同一请求时可以应用职责链模式。

1、优点

1、职责链模式使得一个对象无须知道是其他哪一个对象处理其请求，对象仅需知道该请求会被处理即可，接收者和发送者都没有对方的明确信息，且链中的对象不需要知道链的结构，由客户端负责链的创建，降低了系统的耦合度。

2、请求处理对象仅需维持一个指向其后继者的引用，而不需要维持它对所有的候选处理者的引用，可简化对象的相互连接。

3、在给对象分派职责时，职责链可以给我们更多的灵活性，可以通过在运行时对该链进行动态的增加或修改来增加或改变处理一个请求的职责。

4、在系统中增加一个新的具体请求处理者时无须修改原有系统的代码，只需要在客户端重新建链即可，从这一点来看是符合“开闭原则”的。

2、缺点

1、由于一个请求没有明确的接收者，那么就不能保证它一定会被处理，该请求可能一直到链的末端都得不到处理；一个请求也可能因职责链没有被正确配置而得不到处理。

2、对于比较长的职责链，请求的处理可能涉及到多个处理对象，系统性能将受到一定影响，而且在进行代码调试时不太方便。

3、如果建链不当，可能会造成循环调用，将导致系统陷入死循环。

3、适用场景

1、有多个对象可以处理同一个请求，具体哪个对象处理该请求待运行时刻再确定，客户端只需将请求提交到链上，而无须关心请求的处理对象是谁以及它是如何处理的。

2、在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求。

3、可动态指定一组对象处理请求，客户端可以动态创建职责链来处理请求，还可以改变链中处理者之间的先后次序。

4、iOS应用举例

iOS事件的传递和响应就是职责链模式的实现。

Demo地址：iOS-Design-Patterns