设计模式笔记18：职责链模式(Chain of Responsibility Pattern)

一、责任链模式的内容

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。由于英文翻译的不同，职责链模式又称为责任链模式，它是一种对象行为型模式。

从击鼓传花谈起

击鼓传花是一种热闹而又紧张的饮酒游戏。在酒宴上宾客依次坐定位置，由一人击鼓，击鼓的地方与传花的地方是分开的，以示公正。开始击鼓时，花束就开始依次传递，鼓声一落，如果花束在某人手中，则该人就得饮酒。

击鼓传花便是责任链模式的应用。责任链可能是一条直线、一个环链或者一个树结构的一部分。

1. 职责链可以是一条直线、一个环或者一个树形结构，最常见的职责链是直线型，即沿着一条单向的链来传递请求。
2. 链上的每一个对象都是请求处理者，职责链模式可以将请求的处理者组织成一条链，并使请求沿着链传递，由链上的处理者对请求进行相应的处理，客户端无须关心请求的处理细节以及请求的传递，只需将请求发送到链上即可，将请求的发送者和请求的处理者解耦。这就是职责链模式的模式动机。

二、责任链模式的结构

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抽象类或接口实现。

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。

三、责任链模式示例代码

代码一、

public abstract class Handler
{
	protected Handler successor;
	
	public void setSuccessor(Handler successor)
	{
		this.successor=successor;
	}
	
	public abstract void handleRequest(String request);
}

public class ConcreteHandler extends Handler
{
	public void handleRequest(String request)
	{
		if(请求request满足条件)
		{
			......  //处理请求；
		}
		else
		{
			this.successor.handleRequest(request); //转发请求
		}
	}
}

代码二、

client

public class Client
{
	public static void main(String args[])
	{
		Leader objDirector,objManager,objGeneralManager,objViceGeneralManager;
		
		objDirector=new Director("王明");
		objManager=new Manager("赵强");
		objGeneralManager=new GeneralManager("李波");
		objViceGeneralManager=new ViceGeneralManager("肖红");
		
		objDirector.setSuccessor(objManager);
		objManager.setSuccessor(objViceGeneralManager);
		objViceGeneralManager.setSuccessor(objGeneralManager);
			
		LeaveRequest lr1=new LeaveRequest("张三",2);
		objDirector.handleRequest(lr1);
			
		LeaveRequest lr2=new LeaveRequest("李四",5);
		objDirector.handleRequest(lr2);
		
		LeaveRequest lr3=new LeaveRequest("王五",15);
		objDirector.handleRequest(lr3);
						
		LeaveRequest lr4=new LeaveRequest("赵六",45);
		objDirector.handleRequest(lr4);			
	}
}

抽象处理角色

public abstract class Leader
{
	protected String name;
	protected Leader successor;
	public Leader(String name)
	{
		this.name=name;
	}
	public void setSuccessor(Leader successor)
	{
		this.successor=successor;
	}
	public abstract void handleRequest(LeaveRequest request);
}

具体处理者角色

public class Director extends Leader
{
	public Director(String name)
	{
		super(name);
	}
	public void handleRequest(LeaveRequest request)
	{
		if(request.getLeaveDays()<3)
		{
			System.out.println("主任" + name + "审批员工" + request.getLeaveName() + "的请假条，请假天数为" + request.getLeaveDays() + "天。");
		}
		else
		{
			if(this.successor!=null)
			{
				this.successor.handleRequest(request);
			}
		}
	}
}

public class GeneralManager extends Leader
{
	public GeneralManager(String name)
	{
		super(name);
	}
	
	public void handleRequest(LeaveRequest request)
	{
		if(request.getLeaveDays()<30)
		{
			System.out.println("总经理" + name + "审批员工" + request.getLeaveName() + "的请假条，请假天数为" + request.getLeaveDays() + "天。");
		}
		else
		{
			System.out.println("莫非" + request.getLeaveName() + "想辞职，居然请假" + request.getLeaveDays() + "天。");
		}
	}
}

public class ViceGeneralManager extends Leader
{
	public ViceGeneralManager(String name)
	{
		super(name);
	}
	public void handleRequest(LeaveRequest request)
	{
		if(request.getLeaveDays()<20)
		{
			System.out.println("副总经理" + name + "审批员工" + request.getLeaveName() + "的请假条，请假天数为" + request.getLeaveDays() + "天。");
		}
		else
		{
			if(this.successor!=null)
			{
				this.successor.handleRequest(request);
			}
		}
	}
}

public class Manager extends Leader
{
	public Manager(String name)
	{
		super(name);
	}
	public void handleRequest(LeaveRequest request)
	{
		if(request.getLeaveDays()<10)
		{
			System.out.println("经理" + name + "审批员工" + request.getLeaveName() + "的请假条，请假天数为" + request.getLeaveDays() + "天。");
		}
		else
		{
			if(this.successor!=null)
			{
				this.successor.handleRequest(request);
			}
		}
	}
}

请求

public class LeaveRequest
{
	private String leaveName;
	private int leaveDays;
	
	public LeaveRequest(String leaveName,int leaveDays)
	{
		this.leaveName=leaveName;
		this.leaveDays=leaveDays;
	}
	
	public void setLeaveName(String leaveName) {
		this.leaveName = leaveName; 
	}

	public void setLeaveDays(int leaveDays) {
		this.leaveDays = leaveDays; 
	}

	public String getLeaveName() {
		return (this.leaveName); 
	}

	public int getLeaveDays() {
		return (this.leaveDays); 
	}	
}

四、责任链模式分析

• 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。
• 请求在这条链上传递，直到链上的某一个对象处理此请求为止。
• 发出这个请求的客户端并不知道链上的哪一个对象最终处理这个请求，这使得系统可以在不影响客户端的情况下动态地重新组织链和分配责任。

纯与不纯的职责链模式

1. 一个纯的职责链模式要求一个具体处理者对象只能在两个行为中选择一个：一个是承担责任，另一个是把责任推给下家。不允许出现某一个具体处理者对象在承担了一部分责任后又将责任向下传的情况。
2. 在一个纯的职责链模式里面，一个请求必须被某一个处理者对象所接收；在一个不纯的职责链模式里面，一个请求可以最终不被任何接收端对象所接收。 

五、责任链模式优缺点

职责链模式的优点

•  降低耦合度
•  可简化对象的相互连接
•  增强给对象指派职责的灵活性
•  增加新的请求处理类很方便

职责链模式的缺点

• 不能保证请求一定被接收。
• 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；可能会造成循环调用。

六、责任链模式适用环境 

在以下情况下可以使用职责链模式：

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由运行时刻自动确定。
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。

七、责任链模式应用

(1) Java中的异常处理机制

try
{
    …… 			
}
catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e1)
{
    ……
}
catch(ArithmeticException e2)
{
    ……
}
catch(IOException e3)
{
    ……
}
finally
{
    ……
}

(2) 早期的Java AWT事件模型(JDK 1.0及更早) ：事件浮升(Event Bubbling)机制。JavaScript事件浮升机制。

Chain of responsibility ^{_{(recognizeable by behavioral methods which (indirectly) invokes the same method inanother implementation of same abstract/interface type in a queue)}}

• java.util.logging.Logger#log()
• javax.servlet.Filter#doFilter()

八、参考资料

1. http://blog.csdn.net/rocket5725/article/details/4318085
   
2. 《设计模式》刘伟主编清华大学出版社