03-JAVA设计模式-责任链模式

责任链模式

什么是责任链模式

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为设计模式，允许你将请求沿着处理者链进行传递。每个处理者均对请求进行某些处理，并可决定是否将请求沿着链传递下去。这种模式给予请求的处理者更加灵活的组织结构。

在Java中实现责任链模式，通常需要定义一个处理者接口，该接口包含一个或多个方法用于处理请求和决定是否传递请求。

然后，创建具体的处理者类，实现这个接口。每个处理者可以持有对下一个处理者的引用，从而形成处理者链。

优点
- 降低了耦合度： 责任链模式通过将请求的处理逻辑分散到多个处理对象中，减少了请求发送者与多个请求处理者之间的耦合。请求发送者只需要将请求发送到链的头部，而不需要知道链的具体结构或处理逻辑。
- 增强了系统的可扩展性： 当需要增加新的处理逻辑时，只需要创建一个新的处理对象并将其添加到链中即可，无需修改现有代码。这使得系统的扩展变得更加容易和灵活。
- 提高了系统的灵活性： 每个处理对象都可以独立地决定是否处理请求，以及是否将请求传递给下一个处理对象。这种灵活性使得系统可以根据不同的场景和需求进行动态调整。
- 实现了请求的有序处理： 通过合理地安排处理对象在链中的顺序，可以确保请求按照特定的顺序进行处理。这对于某些需要按照特定顺序执行的操作非常有用。
缺点
- 可能导致性能问题： 由于请求需要在多个处理对象之间进行传递，因此可能会增加系统的处理时间。特别是在处理链较长或处理逻辑较复杂的情况下，性能问题可能会更加明显。
- 调试难度较大： 当责任链较长且处理逻辑复杂时，调试可能会变得相对困难。因为请求在多个处理对象之间传递，定位问题的来源可能需要跨越多个类和方法。
- 可能导致请求丢失： 如果没有正确设置处理对象的下一个引用，或者处理对象在处理请求时出现了异常，可能会导致请求在链中丢失，从而无法得到处理。
- 可能增加代码的复杂性： 为了实现责任链模式，需要编写多个处理对象的代码，并确保它们之间的正确连接和传递。这可能会增加代码的复杂性，特别是在处理逻辑较为复杂的情况下。

开发中常见场景

java中，异常机制就是一种责任链模式
Servlet开发中，过滤器的链式处理
Struts2中，拦截器的调用也是典型的责任链模式

案例

公司里，请假条的审批流程：

请假天数小于3天，主任审批
请假天数大于3天，小于10天，经理审批
请假天数大于10天，小于30天，总经理审批
请假天数大于30天，提示拒绝

UML

定义请假单，包含请假人，请假天数，请假原因属性
定义一个处理者接口，并提供两个接口：
- 自己的处理方式
- 设置下一处理者
定义主任、经理，总经理三个处理者，定义一个属性存储下一处理者引用，自己处理方式接口中，根据需求进行判断处理，否则调用下一处理者进行处理

实现代码

LeaveOrder.java

java 复制代码

// 请假单
public class LeaveOrder {
    // 请假人
    private String name;
    // 请假天数
    private int days;
    // 原因
    private String reason;

    public LeaveOrder(String name, int days, String reason) {
        this.name = name;
        this.days = days;
        this.reason = reason;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getDays() {
        return days;
    }

    public String getReason() {
        return reason;
    }
}

LeaveHandle.java

java 复制代码

// 定义处理者接口
public interface LeaveHandle {
    // 定义本人处理方式接口
    void handleRequest(LeaveOrder leaveOrder);
    // 定义下一处理者的引用
    void setNextHandle(LeaveHandle leaveHandle);
}

DirectorLeaveHandle.java

java 复制代码

// 主任
public class DirectorLeaveHandle implements LeaveHandle{

    // 定义一个属性 用于持有下一处理者
    private LeaveHandle nextHandler;

    @Override
    public void handleRequest(LeaveOrder leaveOrder) {
        if(leaveOrder != null && leaveOrder.getDays() <= 3 && leaveOrder.getDays() > 0){
            System.out.printf("主任审批-允许请假-请假人：%s-请假天数：%s-理由：%s%n",leaveOrder.getName(),leaveOrder.getDays(),leaveOrder.getReason());
        }
        else {
            // 通过持有引用 调用下已处理者进行处理
            nextHandler.handleRequest(leaveOrder);
        }
    }

    @Override
    public void setNextHandle(LeaveHandle leaveHandle) {
        this.nextHandler = leaveHandle;
    }
}

ManagerLeaveHandle.java

java 复制代码

// 经理
public class ManagerLeaveHandle implements LeaveHandle{

    // 定义一个属性 用于持有下一处理者
    private LeaveHandle nextHandler;

    @Override
    public void handleRequest(LeaveOrder leaveOrder) {
        if(leaveOrder != null && leaveOrder.getDays() <= 10 && leaveOrder.getDays() > 3){
            System.out.printf("经理审批-允许请假-请假人：%s-请假天数：%s-理由：%s%n",leaveOrder.getName(),leaveOrder.getDays(),leaveOrder.getReason());
        }
        else {
            // 通过持有引用 调用下已处理者进行处理
            nextHandler.handleRequest(leaveOrder);
        }
    }

    @Override
    public void setNextHandle(LeaveHandle leaveHandle) {
        this.nextHandler = leaveHandle;
    }
}

GeneralManagerLeaveHandle.java

java 复制代码

// 总经理
public class GeneralManagerLeaveHandle implements LeaveHandle{

    // 定义一个属性 用于持有下一处理者
    private LeaveHandle nextHandler;

    @Override
    public void handleRequest(LeaveOrder leaveOrder) {
        if(leaveOrder != null && leaveOrder.getDays() <= 30 && leaveOrder.getDays() > 10){
            System.out.printf("总经理审批-允许请假-请假人：%s-请假天数：%s-理由：%s%n",leaveOrder.getName(),leaveOrder.getDays(),leaveOrder.getReason());
        }
        else {
            System.out.println("超过30天拒绝请假");
        }
    }

    @Override
    public void setNextHandle(LeaveHandle leaveHandle) {
        this.nextHandler = leaveHandle;
    }
}

TestClient.java

java 复制代码

public class TestClient {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建请假单
        LeaveOrder order = new LeaveOrder("张三",15,"回家");
         创建处理人
        // 主任
        DirectorLeaveHandle directorLeaveHandle = new DirectorLeaveHandle();
        // 经理
        ManagerLeaveHandle managerLeaveHandle = new ManagerLeaveHandle();
        // 总经理
        GeneralManagerLeaveHandle generalManagerLeaveHandle = new GeneralManagerLeaveHandle();

        // 设置责任链
        directorLeaveHandle.setNextHandle(managerLeaveHandle);
        directorLeaveHandle.setNextHandle(generalManagerLeaveHandle);

        // 提交请假申请
        directorLeaveHandle.handleRequest(order);
    }
}

执行结果：

gitee源码

git clone https://gitee.com/dchh/JavaStudyWorkSpaces.git