黄继良

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责任链模式 ​

概述 ​

在现实生活中，常常会出现这样的事例：一个请求有多个对象可以处理，但每个对象的处理条件和权限不同。

例如：公司员工请假，可批价的领导有部门负责人、副总经理、总经理等，但每个领导能批准的天数不同，员工必须根据自己要请假的天数去找不同的领导签名，也就是说员工必须记住每个领导的姓名、电话和地址等信息，这增加了难度。这样的例子还有很多，如：找领导报销出差费、生活中的击鼓传花游戏等

定义 ​

又名职责链模式，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下去，知道有对象处理它为止。

结构 ​

责任链模式主要包含以下角色：

  • 抽象处理者（Handler）角色：定义一个处理请求的接口，包含抽象处理方法和一个后继链接
  • 具体处理者（Concrete Handler）角色：实现抽象处理者的处理方法，判断能否处理本次请求，如果可以处理请求则处理，否则将该请求转给它的后继者。
  • 客户类（Client）角色：创建处理链，并向链头的具体处理者对象提交请求，它不关心处理细节和请求的传递请求

案例 ​

现需要开发一个请求流程控制系统，请假一天以下的假只需要小组长同意即可；请假1天到3天还需要部门经理同意；请假3天到7天还需要总经理同意才可以；

其UML类图如下：

image-20221110222741759

代码 ​

抽象处理 ​

java
package com.huangjiliang.design.heima.behavior.responsibility;

/**
 * @author 黄继良
 * @date 2022/11/10
 * @describe 抽象处理类
 */
public abstract class Handler {

    protected final static int NUM_ONE = 1;
    protected final static int NUM_THREE = 3;
    protected final static int NUM_SEVEN = 7;

    // 领导能处理的请假天数区间
    private int numStart;
    private int numEnd;

    private Handler nextHandler;

    public Handler(int numStart) {
        this.numStart = numStart;
    }

    public Handler(int numStart, int numEnd) {
        this.numStart = numStart;
        this.numEnd = numEnd;
    }

    // 设置上级领导
    public void setNextHandler(Handler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
    }

    public final void submit(LeaverRequest leaver) {
        if (0 == this.numStart) {
            return ;
        }
        if (leaver.getNum() >= this.numStart) {
            this.handlerLeaver(leaver);

            if (null != this.nextHandler && leaver.getNum() > numEnd) {
                this.nextHandler.submit(leaver);
            } else {
                System.out.println("请假流程结束！");
            }
        }

    }

    protected abstract void handlerLeaver(LeaverRequest leaver);
}

具体处理 ​

java
package com.huangjiliang.design.heima.behavior.responsibility;

import lombok.NoArgsConstructor;

/**
 * @author 黄继良
 * @date 2022/11/10
 * @describe 小组长【具体处理者】
 */
public class GroupLeader extends Handler {

    public GroupLeader() {
        super(Handler.NUM_ONE, Handler.NUM_THREE);
    }

    @Override
    protected void handlerLeaver(LeaverRequest leave) {
        System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() + "天," + leave.getContent() + "。");
        System.out.println("小组长审批：同意。");
    }
}

package com.huangjiliang.design.heima.behavior.responsibility;

/**
 * @author 黄继良
 * @date 2022/11/10
 * @describe 经理【具体处理者】
 */
public class Manager extends Handler {

    public Manager() {
        super(Handler.NUM_THREE, Handler.NUM_SEVEN);
    }

    @Override
    protected void handlerLeaver(LeaverRequest leave) {
        System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() + "天," + leave.getContent() + "。");
        System.out.println("部门经理审批：同意。");
    }
}

package com.huangjiliang.design.heima.behavior.responsibility;

/**
 * @author 黄继良
 * @date 2022/11/10
 * @describe 总经理【具体处理者】
 */
public class GeneralManager extends Handler {

    public GeneralManager() {
        super(Handler.NUM_SEVEN);
    }

    @Override
    protected void handlerLeaver(LeaverRequest leave) {
        System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() + "天," + leave.getContent() + "。");
        System.out.println("总经理审批：同意。");
    }
}

客户类 ​

java
package com.huangjiliang.design.heima.behavior.responsibility;

/**
 * @author 黄继良
 * @date 2022/11/10
 * @describe
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        LeaverRequest leaverRequest = new LeaverRequest("小黄", 10, "婚假");

        GroupLeader groupLeader = new GroupLeader();
        Manager manager = new Manager();
        GeneralManager generalManager = new GeneralManager();

        // 设置各个链的上级领导，处理链头之外
        groupLeader.setNextHandler(manager);
        manager.setNextHandler(generalManager);

        // 从链头开始
        groupLeader.submit(leaverRequest);

    }

}

链事件对象 ​

java
package com.huangjiliang.design.heima.behavior.responsibility;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

/**
 * @author 黄继良
 * @date 2022/11/10
 * @describe 客户端，发起人
 */
@Data
@AllArgsConstructor
public class LeaverRequest {
    /**
     * 请假人姓名
     */
    private String name;

    /**
     * 请假天数
     */
    private Integer num;

    /**
     * 请假内容
     */
    private String content;
}

优缺点 ​

优点 ​

  • 降低了对象之间的耦合度，即降低了请求发送者和接收者的耦合度
  • 增强了系统的可扩展性，根据需要增加新的具体处理者，满足开闭原则
  • 增强了给对象指派职责的灵活性，当工作流发生变化，可以动态地改变链内地成员或者修改它们的次序，也可以动态地新增或删除责任
  • 责任链简化了对象之间地连接，一个对象只需保持一个指向其后继者的引用，不需要保持其他所有处理者的引用，这就避免了使用众多的if或者if...else语句
  • 责任分担，每个类只需要处理自己该处理的工作，不能处理的传递给下一个对象完成，明确了各类的则指范围，符合类的单一职责原则

缺点 ​

  • 不能保证每个请求一定被处理。由于一个请求没有明确的具体处理者，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
  • 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的影响
  • 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

源码解析 ​

在javaWeb应用开发中，FilterChain是职责链（过滤器），模式的典型应用，以下是Filter的模拟实现分析

  • 模拟web请求Request以及web响应Response
public interface Request {}

public iinterface Response {}
  • 模拟web过滤器Filter
java
public interface Filter {
    public void doFilter(Request request, Response response, FilterChain chain);
}
  • 模拟实现具体的过滤器
java
public class FirstFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(Request request, Response response, FilterChain chain) {

        System.out.println("过滤器1 前置处理");

        // 先执行所有request再倒序执行所有response
        chain.doFilter(request, response);

        System.out.println("过滤器1 后置处理");
    }
}

public class SecondFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(Request request, Response response, FilterChain chain) {

        System.out.println("过滤器2 前置处理");

        // 先执行所有request再倒序执行所有response
        chain.doFilter(request, response);

        System.out.println("过滤器2 后置处理");
    }
}
  • 模拟实现过滤器FilterChain
java
public class FilterChain {
    public List<Filter> filters = new ArrayList<Filter>();
    
    private int index = 0;
    
    public FilterChain addFilter(Filter filter) {
        filters.add(filter);
        return this;
    }
    
    public void doFilter(Request request, Response response) {
        if (index == filters.size()) {
            return ;
        }
        Filter filter = filters.get(index);
        index++;
        filter.doFilter(request, response, this);
    }
}
  • 测试类
java
public class Client{
    public static void main(String[] args) {
        Request request = null;
        Response response = null;
        
        FilterChain filterChain = new FilterChain();
        filterChain.addFilter(new FirstFilter()).addFilter(new SecondFilter());
        filterChain.doFilter(request, response);
    }
}