设计模式——责任链模式

什么是责任链模式

客户端发出一个请求，链上的对象都有机会来处理这一请求，而客户端不需要知道谁是具体的处理对象。这样就实现了请求者和接受者之间的解耦，并且在客户端可以实现动态的组合职责链。使编程更有灵活性。

责任链（Chain of Responsibility）模式的定义：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。其过程实际上是一个递归调用。

注意：责任链模式也叫职责链模式。

在责任链模式中，客户只需要将请求发送到责任链上即可，无须关心请求的处理细节和请求的传递过程，所以责任链将请求的发送者和请求的处理者解耦了。

要点主要是：

1、有多个对象共同对一个任务进行处理。
2、这些对象使用链式存储结构，形成一个链，每个对象知道自己的下一个对象。
3、一个对象对任务进行处理，可以添加一些操作后将对象传递个下一个任务。也可以在此对象上结束任务的处理，并结束任务。
4、客户端负责组装链式结构，但是客户端不需要关心最终是谁来处理了任务。

责任链模式的结构

责任链模式的结构图

责任链

责任链模式涉及到的角色如下所示：

抽象处理者(Handler)角色：定义出一个处理请求的接口。如果需要，接口可以定义出一个方法以设定和返回对下家的引用。这个角色通常由一个Java抽象类或者Java接口实现。上图中Handler类的聚合关系给出了具体子类对下家的引用，抽象方法handleRequest()规范了子类处理请求的操作。
具体处理者(ConcreteHandler)角色：具体处理者接到请求后，可以选择将请求处理掉，或者将请求传给下家。由于具体处理者持有对下家的引用，因此，如果需要，具体处理者可以访问下家

责任链模式的优缺点

优点：

1、降低了对象之间的耦合度。该模式使得一个对象无须知道到底是哪一个对象处理其请求以及链的结构，发送者和接收者也无须拥有对方的明确信息。
2、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。
3、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调动它们的次序，也可动态地新增或者删除责任。
4、责任链简化了对象之间的连接。每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。
5、责任分担。每个类只需要处理自己该处理的工作，不该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：

1、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。
2、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。
3、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。
4、责任链有可能过多。

责任链模式的使用场景

1、如果有多个对象可以处理同一个请求，但是具体由哪个对象处理是由运行时刻动态决定的，这种对象就可以使用职责链模式，把处理请求的对象实现成职责对象，然后构造链，当请求在这个链中传递的时候，会根据运行状态判断。
2、在请求处理者不明确的情况下向多个对象中的一个提交请求。
3、需要动态指定处理一个请求的对象集合

责任链模式的实现

定义课程实体类Course

public class Course {

    private String name;

    private String article;

    private String video;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getArticle() {
        return article;
    }

    public void setArticle(String article) {
        this.article = article;
    }

    public String getVideo() {
        return video;
    }

    public void setVideo(String video) {
        this.video = video;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Course{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", article='" + article + '\'' +
                ", video='" + video + '\'' +
                '}';
    }
}

抽象处理者(Handler)角色

public abstract class Handler {

    protected Handler handler;

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

    public abstract void deploy(Course course);
}

具体处理者(ConcreteHandler)角色

public class ArticleHandler extends Handler {
    @Override
    public void deploy(Course course) {
        if(!StringUtils.isEmpty(course.getArticle())){
            System.out.println(course.getName()+"课程包含article，批准");
            if(handler != null){
                handler.deploy(course);
            }
        }else {
            System.out.println(course.getName()+"课程不包含article，不批准，流程结束");
            return;
        }
    }
}

public class VideoHandler extends Handler {
    @Override
    public void deploy(Course course) {
        if(!StringUtils.isEmpty(course.getVideo())){
            System.out.println(course.getName()+"课程包含video，批准");
            if(handler != null){
                handler.deploy(course);
            }
        }else {
            System.out.println(course.getName()+"课程不包含video，不批准，流程结束");
            return;
        }
    }
}

客户端代码

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Handler articleHandler = new ArticleHandler();
        Handler videoHandler = new VideoHandler();

        Course course = new Course();
        course.setName("Pulsar精讲");
        course.setArticle("Pulsar的博客");
        course.setVideo("Pulsar的视频");

        articleHandler.setNextHandler(videoHandler);
        articleHandler.deploy(course);
    }
}

责任链模式的应用场景

前边已经讲述了关于责任链模式的结构与特点，下面介绍其应用场景，责任链模式通常在以下几种情况使用。

1、有多个对象可以处理一个请求，哪个对象处理该请求由运行时刻自动确定。
2、可动态指定一组对象处理请求，或添加新的处理者。
3、在不明确指定请求处理者的情况下，向多个处理者中的一个提交请求。

责任链模式的扩展

职责链模式存在以下两种情况。

1、纯的职责链模式：一个请求必须被某一个处理者对象所接收，且一个具体处理者对某个请求的处理只能采用以下两种行为之一：自己处理（承担责任）；把责任推给下家处理。
2、不纯的职责链模式：允许出现某一个具体处理者对象在承担了请求的一部分责任后又将剩余的责任传给下家的情况，且一个请求可以最终不被任何接收端对象所接收。

总结

对于责任链中的一个处理者对象，有两个行为。一是处理请求，二是将请求传递到下一节点，不允许某个处理者对象在处理了请求后又将请求传送给上一个节点的情况。

对于一条责任链来说，一个请求最终只有两种情况。一是被某个处理对象所处理，另一个是所有对象均未对其处理，对于前一种情况我们称为纯的责任链模式，后一种为不纯的责任链。实际中大多为不纯的责任链。

参考：
http://c.biancheng.net/view/1383.html

https://www.cnblogs.com/xuwendong/p/9814425.html