116、23种设计模式之责任链模式（23/23）(完结撒花)

一、责任链模式（Chain of Responsibility）定义

责任链模式是一种行为型设计模式 ，其核心思想是：将请求的发送者和接收者解耦，把多个处理对象连成一条链，请求沿着这条链传递，直到有一个对象处理该请求为止。

每个处理对象（处理器）都包含对下一个处理器的引用，当请求到达时，处理器先判断自己是否能处理该请求：

若能处理，则直接处理，不再传递；
若不能处理，则将请求转发给链中的下一个处理器。

官方定义：避免请求发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有可能接收请求，将这些对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。

二、核心角色

（1）抽象处理者（Handler）：定义处理请求的接口，包含抽象处理方法和一个指向后续处理器的引用。

（2）具体处理者（ConcreteHandler）：实现抽象处理者的接口，判断是否能处理当前请求，若能则处理，否则转发给下一个处理器。

（3）客户端（Client）：创建责任链，并将请求发送到链的第一个处理器。

三、应用场景

责任链模式适用于请求需要多个对象依次处理，且不确定哪个对象最终处理的场景，典型案例：

（1）请求审批流程：如请假审批（小组长→部门经理→总监→CEO），不同请假时长由不同层级审批；

（2）异常处理链：多层级的异常捕获与处理，上层处理器处理不了的异常交给下层；

（3）日志框架：不同级别日志（Debug→Info→Warn→Error）由不同的日志处理器处理；

（4）过滤器 / 拦截器：如 Web 框架中的请求拦截器（权限校验→参数校验→日志记录）；

（5）事件分发：GUI 系统中的事件传递（如按钮点击事件沿组件树传递）。

四、优缺点

1、优点

（1）解耦请求发送者与接收者：发送者无需知道请求由谁处理，接收者无需知道请求的完整链路；

（2）灵活性高：可动态增删 / 调整处理器的顺序，符合 "开闭原则"；

（3）单一职责：每个处理器只负责自己的处理逻辑，职责清晰；

（4）简化对象间交互：对象仅需持有下一个处理器的引用，无需维护所有处理器。

2、缺点

（1）性能风险：请求可能遍历整个链却无人处理，导致性能损耗；

（2）调试难度大：链的层级过多时，定位请求处理节点复杂；

（3）链的顺序依赖：若处理器顺序配置错误，可能导致请求处理异常；

（4）可能存在循环引用：若链的配置错误，可能出现请求无限循环传递。

五、C# 代码实例（请假审批场景）

1、场景说明

模拟公司请假审批流程：

请假时长≤1 天：小组长审批；
1 天 < 时长≤3 天：部门经理审批；
3 天 < 时长≤7 天：总监审批；
时长 > 7 天：CEO 审批；
超出范围则拒绝。

2、代码实现

csharp 复制代码

using System;

// 1. 抽象处理者（审批者）
public abstract class Approver
{
    // 下一个审批者
    protected Approver NextApprover;
    // 审批者名称
    public string Name { get; }

    public Approver(string name)
    {
        Name = name;
    }

    // 设置下一个审批者
    public void SetNextApprover(Approver nextApprover)
    {
        NextApprover = nextApprover;
    }

    // 抽象审批方法
    public abstract void ApproveLeave(LeaveRequest request);
}

// 2. 具体处理者：小组长
public class GroupLeader : Approver
{
    public GroupLeader(string name) : base(name) { }

    public override void ApproveLeave(LeaveRequest request)
    {
        if (request.Days <= 1)
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 审批通过：{request.EmployeeName} 请假 {request.Days} 天");
        }
        else if (NextApprover != null)
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 无权限审批，转发给下一级");
            NextApprover.ApproveLeave(request);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 审批拒绝：无更高层级审批者");
        }
    }
}

// 具体处理者：部门经理
public class DepartmentManager : Approver
{
    public DepartmentManager(string name) : base(name) { }

    public override void ApproveLeave(LeaveRequest request)
    {
        if (request.Days > 1 && request.Days <= 3)
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 审批通过：{request.EmployeeName} 请假 {request.Days} 天");
        }
        else if (NextApprover != null)
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 无权限审批，转发给下一级");
            NextApprover.ApproveLeave(request);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 审批拒绝：无更高层级审批者");
        }
    }
}

// 具体处理者：总监
public class Director : Approver
{
    public Director(string name) : base(name) { }

    public override void ApproveLeave(LeaveRequest request)
    {
        if (request.Days > 3 && request.Days <= 7)
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 审批通过：{request.EmployeeName} 请假 {request.Days} 天");
        }
        else if (NextApprover != null)
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 无权限审批，转发给下一级");
            NextApprover.ApproveLeave(request);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 审批拒绝：无更高层级审批者");
        }
    }
}

// 具体处理者：CEO
public class CEO : Approver
{
    public CEO(string name) : base(name) { }

    public override void ApproveLeave(LeaveRequest request)
    {
        if (request.Days > 7 && request.Days <= 30)
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 审批通过：{request.EmployeeName} 请假 {request.Days} 天");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"[{Name}] 审批拒绝：{request.EmployeeName} 请假 {request.Days} 天（超出最大请假天数）");
        }
    }
}

// 请假请求实体
public class LeaveRequest
{
    // 员工姓名
    public string EmployeeName { get; set; }
    // 请假天数
    public int Days { get; set; }
}

// 3. 客户端调用
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 构建审批链：小组长 → 部门经理 → 总监 → CEO
        Approver groupLeader = new GroupLeader("小组长-张三");
        Approver deptManager = new DepartmentManager("部门经理-李四");
        Approver director = new Director("总监-王五");
        Approver ceo = new CEO("CEO-赵六");

        // 设置链的顺序
        groupLeader.SetNextApprover(deptManager);
        deptManager.SetNextApprover(director);
        director.SetNextApprover(ceo);

        // 测试不同请假天数的审批流程
        Console.WriteLine("=== 测试1：请假1天 ===");
        groupLeader.ApproveLeave(new LeaveRequest { EmployeeName = "小明", Days = 1 });

        Console.WriteLine("\n=== 测试2：请假2天 ===");
        groupLeader.ApproveLeave(new LeaveRequest { EmployeeName = "小红", Days = 2 });

        Console.WriteLine("\n=== 测试3：请假5天 ===");
        groupLeader.ApproveLeave(new LeaveRequest { EmployeeName = "小刚", Days = 5 });

        Console.WriteLine("\n=== 测试4：请假10天 ===");
        groupLeader.ApproveLeave(new LeaveRequest { EmployeeName = "小李", Days = 10 });

        Console.WriteLine("\n=== 测试5：请假31天（超出范围） ===");
        groupLeader.ApproveLeave(new LeaveRequest { EmployeeName = "小王", Days = 31 });
    }
}

3、输出结果

csharp 复制代码

=== 测试1：请假1天 ===
[小组长-张三] 审批通过：小明 请假 1 天

=== 测试2：请假2天 ===
[小组长-张三] 无权限审批，转发给下一级
[部门经理-李四] 审批通过：小红 请假 2 天

=== 测试3：请假5天 ===
[小组长-张三] 无权限审批，转发给下一级
[部门经理-李四] 无权限审批，转发给下一级
[总监-王五] 审批通过：小刚 请假 5 天

=== 测试4：请假10天 ===
[小组长-张三] 无权限审批，转发给下一级
[部门经理-李四] 无权限审批，转发给下一级
[总监-王五] 无权限审批，转发给下一级
[CEO-赵六] 审批通过：小李 请假 10 天

=== 测试5：请假31天（超出范围） ===
[小组长-张三] 无权限审批，转发给下一级
[部门经理-李四] 无权限审批，转发给下一级
[总监-王五] 无权限审批，转发给下一级
[CEO-赵六] 审批拒绝：小王 请假 31 天（超出最大请假天数）

六、总结

**1、核心价值：**责任链模式的核心是 "解耦"，让请求的发送者和接收者完全隔离，符合 "迪米特法则"；

**2、适用场景：**请求需要多节点处理、处理节点动态变化、无需明确知道处理者的场景；
3、使用建议：

控制链的长度，避免过长导致性能问题；
确保链的末端有默认处理逻辑（如拒绝请求），防止请求 "丢失"；
可通过配置文件动态构建链，提升灵活性；

4、与其他模式的区别：

与装饰器模式：责任链是 "处理或转发"，装饰器是 "增强功能并传递"；
与状态模式：责任链的处理逻辑由处理器决定，状态模式的处理逻辑由对象状态决定。

责任链模式在实际开发中应用广泛（如ASP.NET Core 的中间件、过滤器），合理使用可大幅提升代码的扩展性和可维护性，但需注意避免过度设计导致链层级冗余。