责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)
定义:
一种行为型设计模式,它允许多个对象按照顺序处理请求,直到其中一个对象能够处理请求为止。这样的对象链被称为责任链。
特点:
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在责任链模式中,每个处理请求的对象都有一个对下一个对象的引用,形成一个链条。
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当客户端发送请求时,请求会沿着链条传递,直到被某个处理器对象处理或者整个链条结束。
参与者:
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抽象处理器(Abstract Handler):定义了处理请求的接口和维护下一个处理器的引用。通常实现为抽象类或接口。
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具体处理器(Concrete Handler):具体实现了处理请求的方法。如果可以处理请求,则进行处理;否则将请求传递给下一个处理器。
工作流程:
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客户端创建并初始化责任链中的处理器对象 ,并设置好它们的处理顺序。
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当客户端发送请求时,请求从链条的开头开始传递。
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每个处理器检查自己是否能够处理请求,如果可以,则进行处理并停止传递 ;否则将请求传递给下一个处理器。(这个过程必然会用到if else)
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这个过程持续进行,直到请求被处理或者整个链条结束。
优点:
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解耦发送者和接收者 ,使得请求的发送者不需要知道哪个对象会处理请求。
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可以动态地添加或修改处理器对象 ,从而避免将请求的处理逻辑硬编码到单个对象中,增加了代码的可维护性和可扩展性。
缺点:
- 整个链条的长度可能会对性能产生影响,特别是在链条非常长时。
使用场景:
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处理者是动态的或者是不能预先确定的:有多个对象可以处理请求,但具体的处理者只在运行时确定
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希望将请求的发送者和接收者解耦,让请求可以自由地在对象之间传递。
示例:
typescript
// 抽象处理器
class Handler {
nextHandler: Handler|null = null;
setNext(handler: Handler) {
this.nextHandler = handler;
}
abstract handleRequest(request: number): void;
}
// 具体处理器1
class ConcreteHandler1 extends Handler {
handleRequest(request: number) {
request <= 10 ? console.log(`Request ${request} handled by ConcreteHandler1`) : this.nextHandler?.handleRequest(request);
}
}
// 具体处理器2
class ConcreteHandler2 extends Handler {
handleRequest(request: number) {
request > 10 && request <= 20 ? console.log(`Request ${request} handled by ConcreteHandler2`) : this.nextHandler?.handleRequest(request);
}
}
// 具体处理器3
class ConcreteHandler3 extends Handler {
handleRequest(request) {
request > 20 && request <= 80 ? console.log(`Request ${request} handled by ConcreteHandler3`) : this.nextHandler?.handleRequest(request);
}
}
// 异常处理器
class ConcreteHandlerX extends Handler {
handleRequest(request) {
throw new Error(`Request ${request} can not be handled by ConcreteHandler chain`);
}
}
// 创建处理对象
const handler1 = new ConcreteHandler1();
const handler2 = new ConcreteHandler2();
const handler3 = new ConcreteHandler3();
const errorhandler = new ConcreteHandlerX();
// 处理对象成链
handler1.setNext(handler2);
handler2.setNext(handler3);
handler3.setNext(errorhandler);
// 客户端发送请求
handler1.handleRequest(5); // 输出: Request 5 handled by ConcreteHandler1
handler2.handleRequest(15); // 输出: Request 15 handled by ConcreteHandler2
handler3.handleRequest(25); // 输出: Request 25 handled by ConcreteHandler3
handler1.handleRequest(90); // 直接报错
原生实现:
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事件处理机制:在浏览器中,事件处理机制就是一个典型的责任链模式的应用。当事件发生时,它会从目标元素开始沿着 DOM 树向上传播,每个元素都有机会处理该事件。如果某个元素无法处理事件,它会将事件传递给它的父级元素,直到找到能够处理事件的元素或者事件冒泡至根元素。
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中间件(Middleware)模式:在 Web 开发中,中间件模式也是一种常见的责任链模式的应用。例如,Express.js 框架中的中间件允许你按照顺序添加不同的中间件函数来处理 HTTP 请求。请求将依次经过这些中间件函数,每个中间件函数都有可能对请求进行处理、修改或者将请求传递给下一个中间件函数。
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JavaScript Promise:Promise 是 JavaScript 中用于处理异步操作的一种机制。当使用 Promise 链式调用时,每个 Promise 对象都有一个
then()
方法,可以将回调函数添加到链条中。当前一个 Promise 对象执行完成后,它会自动将结果传递给下一个 Promise 对象,形成一个责任链式的处理。 -
jQuery Ajax:在 jQuery 的 Ajax 功能中,可以使用
$.ajax()
方法发送异步请求,并通过.done()
、.fail()
、.always()
等方法添加相应的回调函数。这些回调函数可以按照顺序连接起来,形成一个责任链,每个回调函数都有机会处理请求的结果。
总结:
构建抽象处理器类,然后子类具体处理器类重写处理逻辑;实际化出不同的具体处理器类的实例对象,调用setNext方法成链,然后选择链中某处作为入口,处理责任。
注意:不必从入口开始,因为可能在入链之前就已经判断过了,范围已经缩小了。
扩展:
链可以成环 ,例如将handler3.setNext(errorhandler);
改成handler3.setNext(handler1);
, 从而责任传递永无停息,直到问题被解决。
用责任环结合定时器可以实现轮询的效果。