责任链模式 - 技术栈

简介

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）将链中每一个节点都看作一个对象，每个节点处理的请求均不同，且内部自动维护下一个节点对象。当一个请求从链式的首端发出时，会沿着责任链预设的路径依次传递到每一个节点对象，直至被链中的某个对象处理为止，属于行为型设计模式。

通用模板

创建抽象处理者：定义一个请求处理的方法，并维护一个下一处理节点Handler对象的引用。

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// 抽象处理者
public abstract class Handler {
    protected Handler nextHandler;

    public void setNextHandler(Handler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
    }

    public abstract void handleRequest(String request);
}

创建具体处理者：对请求进行处理，如果不感兴趣，则进行转发。

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// 具体处理者A
public class ConcreteHandlerA extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if ("requestA".equals(request)) {
            System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + " deal with request:" + request);
            return;
        }

        if (this.nextHandler != null){
            this.nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

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// 具体处理者B
public class ConcreteHandlerB extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if ("requestB".equals(request)) {
            System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + " deal with request:" + request);
            return;
        }

        if (this.nextHandler != null){
            this.nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

说明：在上面代码中，我们把消息硬编码为String类型，而在真实业务中，消息是具备多样性的，可以是int、String或者自定义类型。因此，在上面代码的基础上，可以对消息类型进行抽象Request，增强了消息的兼容性。

模板测试

测试代码

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public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Handler handlerA = new ConcreteHandlerA();
        Handler handlerB = new ConcreteHandlerB();
        // 设置责任链
        handlerA.setNextHandler(handlerB);
        // 创建请求:我们把消息硬编码为String类型，而在真实业务中，
        // 消息是具备多样性的，可以是int、String或者自定义类型。
        // 因此，在上面代码的基础上，可以对消息类型进行抽象Request，增强了消息的兼容性。
        String request = "requestB";
        // 发送请求
        handlerA.handleRequest(request);
    }
}

测试结果

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ConcreteHandlerB deal with request:requestB

应用场景

在日常生活中，责任链模式是比较常见的。我们平时处理工作中的一些事务，往往是各部门协同合作来完成某一个任务的。而每个部门都有各自的职责，因此，很多时候事情完成一半，便会转交到下一个部门，直到所有部门都审批通过，事情才能完成。还有我们平时说的"过五关，斩六将"其实就是闯关，也是责任链模式的一种应用场景。

责任链模式主要解耦了请求与处理，客户只需将请求发送到链上即可，不需要关心请求的具体内容和处理细节，请求会自动进行传递，直至有节点对象进行处理。责任链模式主要适用于以下应用场景。（1）多个对象可以处理同一请求，但具体由哪个对象处理则在运行时动态决定。

（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请求。

（3）可动态指定一组对象处理请求。

优点

（1）将请求与处理解耦。

（2）请求处理者（节点对象）只需关注自己感兴趣的请求进行处理即可，对于不感兴趣的请求，直接转发给下一个节点对象。

（3）具备链式传递处理请求功能，请求发送者不需要知晓链路结构，只需等待请求处理结果即可。（4）链路结构灵活，可以通过改变链路结构动态地新增或删减责任。

（5）易于扩展新的请求处理类（节点），符合开闭原则。

缺点

（1）责任链太长或者处理时间过长，会影响整体性能。

（2）如果节点对象存在循环引用，则会造成死循环，导致系统崩溃。

"生搬硬套"实战

场景描述

我们将使用责任链模式来处理员工请假申请的例子。在这个例子中，我们有三种类型的请假请求：病假、事假和年假。每个请求将根据请假天数和类型被不同的经理审批。

代码开发

实战中我们用自定义类来代替模板中的字符串，先自定义一个请假请求类：

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// 请假请求类
public class LeaveRequest {
    private String type;
    private int days;

    public LeaveRequest(String type, int days) {
        this.type = type;
        this.days = days;
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    public int getDays() {
        return days;
    }
}

创建抽象处理者（这里指请假请求的handler）

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// 请假请求处理者
public abstract class LeaveRequestHandler {
    protected LeaveRequestHandler nextHandler;

    public LeaveRequestHandler setNext(LeaveRequestHandler handler) {
        this.nextHandler = handler;
        return handler;
    }

    public abstract void handleRequest(LeaveRequest request);
}

创建具体处理者（这里指病假处理者、事假处理者以及年假处理者）

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// 病假处理者
public class SickLeaveHandler extends LeaveRequestHandler {
    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if ("Sick".equals(request.getType())) {
            System.out.println("Sick leave request is handled by " + getClass().getSimpleName());
        } else {
            if (nextHandler != null) {
                nextHandler.handleRequest(request);
            }
        }
    }
}

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// 事假处理者
public class PersonalLeaveHandler extends LeaveRequestHandler {
    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if ("Personal".equals(request.getType()) && request.getDays() <= 5) {
            System.out.println("Personal leave request is handled by " + getClass().getSimpleName());
        } else {
            if (nextHandler != null) {
                nextHandler.handleRequest(request);
            }
        }
    }
}

java 复制代码

// 年假处理者
public class AnnualLeaveHandler extends LeaveRequestHandler {
    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if ("Annual".equals(request.getType())) {
            System.out.println("Annual leave request is handled by " + getClass().getSimpleName());
        } else {
            if (nextHandler != null) {
                nextHandler.handleRequest(request);
            }
        }
    }
}

至此，我们就通过"生搬硬套"责任链模式的模板设计出一套请假申请的案例，接下来我们进行测试：

测试代码

java 复制代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        LeaveRequestHandler sickHandler = new SickLeaveHandler();
        LeaveRequestHandler personalHandler = new PersonalLeaveHandler();
        LeaveRequestHandler annualHandler = new AnnualLeaveHandler();

        // 设置责任链
        sickHandler.setNext(personalHandler).setNext(annualHandler);

        // 创建请假请求
        LeaveRequest sickLeave = new LeaveRequest("Sick", 3);
        LeaveRequest personalLeave = new LeaveRequest("Personal", 4);
        LeaveRequest annualLeave = new LeaveRequest("Annual", 7);

        // 发送请求
        sickHandler.handleRequest(sickLeave);
        sickHandler.handleRequest(personalLeave);
        sickHandler.handleRequest(annualLeave);
    }
}

测试结果

java 复制代码

Sick leave request is handled by SickLeaveHandler
Personal leave request is handled by PersonalLeaveHandler
Annual leave request is handled by AnnualLeaveHandler

总结

责任链模式（Chain of Responsibility）是一种处理请求的模式，它让多个处理器都有机会处理该请求，直到其中某个处理成功为止。责任链模式把多个处理器串成链，然后让请求在链上传递：