【设计模式攻略】行为型模式之Chain of Responsibility模式

概要

程序中经常出现这样的逻辑，收到XX请求，进行XX相关的响应处理，收到YY请求，则进行YY的响应处理。请求与响应之间彼此配对，所以代码也往往会为这种配对提供一对一的对应关系。比如说之前说过的Command模式中，一种Command会跟一个Performer对应起来确保这种逻辑关系。那如果某个请求该如何响应是未知或动态决定的，如何处理呢？答案之一，用一堆条件来判断限制啊？很多情况下，没错，应该这样做。但有时这样做会不会太累啊？有没有什么其他方案呢？Chain of Responsibility模式就是选择之一，通过对所有的响应方建立职责链，请求方不需要知道由哪个响应来执行，只需要把请求丢给职责链，职责链的每个元素都有可以执行，可以传递，当然也可以中止传递。

目的

避免请求方耦合于执行方，请求方可以不需要知道哪个目标会执行该请求，而只需要把请求传递给职责链就ok。执行方被动态串联形成职责链，执行条件由每个元素自己控制。

实例

想到这样一个伪例子，当收到的命令小于Command1或者等于Command3时，执行Performer1，当命令大于Command1，小于Command5并且不等于Command3时，执行Performer2，当命令等于Command7时，也执行Performer2，当命令大于Command5，小于Command9并且不等于Command7时，执行Performer3。好纠结的条件啊，其实代码倒还好，看下实现：

void handle_request(int cmd) {
       if (cmd <= COMMAND_1) {
            perform1.action();
      }      else if (cmd <= COMMAND_5) {
             if (cmd == COMMAND_3) {
                  perform1.action();
            } else {
                  perform2.action();
            }
      }      else if (cmd <= COMMAND_9) {
             if (cmd == COMMAND_7) {
                  perform2.action();
            } else {
                  perform3.action();
            }
      }      else {
      }
}

确实处理逻辑还不算太负责，但是万一又来n个条件逻辑呢，所以代码只会变得越来越复杂，perform的触发方会很纠结与这种代码的维护与测试。那用Chain of Responsibility模式呢？怎么实现？先类图设计：

太抽象了，还是直接看下代码怎么实现的，首先Handler类提供handle_request接口，并提供set_successor方法可以设置职责链上下一个Handler是谁，每个具体的Handler子类实现自己的handle_request，其中关注某个performer运行需要的条件就可以了，当然也别忘了在不符合条件时把cmd传给下一个Handler。

class Handler {
public:
       virtual void handle_request(int cmd) = 0;

       public void set_successor(Handler* successor)
      {
            m_successor = successor;
      }
protected:
      Handler* m_successor;
};

class ConcreteHandler1 : public Handler {
public:
       void handle_request(int cmd) {
             if (cmd <= COMMAND_1 || cmd == COMMAND_3) {
                  performer1.action();
            } else if (m_successor != NULL) {
                  m_successor->handle_request(cmd);
            }     
      }
};

class ConcreteHandler2 : public Handler {
public:
       void handle_request(int cmd) {
             if (cmd <= COMMAND_5 || cmd == COMMAND_7) {
                  performer2.action();
            } else if (m_successor != NULL) {
                  m_successor->handle_request(cmd);
            }     
      }
};

class ConcreteHandler3 : public Handler {
public:
       void handle_request(int cmd) {
             if (cmd <= COMMAND_9) {
                  performer3.action();
            } else if (m_successor != NULL) {
                  m_successor->handle_request(cmd);
            }     
      }
};

具体使用可以如下，都可以通过h1来处理request，最后cmd都会由对应的Handler进行处理:

Handler* h1 = new ConcreteHandler1();
Handler* h2 = new ConcreteHandler2();
Handler* h3 = new ConcreteHandler3();
h1->setSuccessor(h2);
h2->setSuccessor(h3);

h1->handle_request(COMMAND_1);
h1->handle_request(COMMAND_3);
h1->handle_request(COMMAND_5);
h1->handle_request(COMMAND_7);
h1->handle_request(COMMAND_9);

可能有人会发现，每个handle_request都需要去关心通过m_successor来转发有点麻烦，万一哪个地方忘了处理，那职责链就断了，让我们看看是否可以想点办法来改善这一点，看下如下代码是不是让实现更简单更健壮了：

class Handler {
public:
       void handle_request(int cmd) {
             if (handle_request_impl(cmd) == false && m_successor != NULL) {
                  m_successor->handle_request(cmd);
            }
      }
       virtual bool handle_request_impl(int cmd) = 0;

       public void set_successor(Handler* successor)
      {
            m_successor = successor;
      }
private:
      Handler* m_successor;
};

class ConcreteHandler1 : public Handler {
public:
       bool handle_request_impl(int cmd) {
             if (cmd <= COMMAND_1 || cmd == COMMAND_3) {
                  perform1.action();
                   return true ;
            }
             return false ;
      }
};

class ConcreteHandler2 : public Handler {
public:
       bool handle_request_impl(int cmd) {
             if (cmd <= COMMAND_5 || cmd == COMMAND_7) {
                  perform2.action();
                   return true ;
            }
             return false ;
      }
};

class ConcreteHandler3 : public Handler {
public:
       bool handle_request_impl(int cmd) {
             if (cmd <= COMMAND_9) {
                  perform3.action();
                   return true ;
            }
             return false ;
      }
};

应用

除了以上示例中的例子，实际应用中有时还希望一个请求可能被多个Handler处理的情况，针对这种情况其实只要稍微修改下代码，控制handle_request_impl的返回值就可以做到。另外，如果不需要由调用方来调用set_successor组成职责链，那么甚至可以在每创建一个Handler时自动进入职责链，从而把set_successor的细节也隐藏掉，如何实现的话，自己尝试吧。