责任链模式

Chain of Responsibility

2010-09-03 约 1896 字预计阅读 4 分钟

定义

使多个对象都有机会处理请求，从而避免了请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有对象处理它为止。

职责链模式描述的请求如何沿着对象所组成的链来传递的。它将对象组成一条链，发送者将请求发给链的第一个接收者，并且沿着这条链传递，直到有一个对象来处理它或者直到最后也没有对象处理而留在链末尾端。

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，这就是职责链模式。在职责链模式中，使得每一个对象都有可能来处理请求，从而实现了请求的发送者和接收者之间的解耦。同时职责链模式简化了对象的结构，它使得每个对象都只需要引用它的后继者即可，而不必了解整条链，这样既提高了系统的灵活性也使得增加新的请求处理类也比较方便。但是在职责链中我们不能保证所有的请求都能够被处理，而且不利于观察运行时特征。

参与者：

Handler: 抽象处理者。定义了一个处理请求的方法。所有的处理者都必须实现该抽象类。
ConcreteHandler: 具体处理者。处理它所负责的请求，同时也可以访问它的后继者。如果它能够处理该请求则处理，否则将请求传递到它的后继者。
Client: 客户类。

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public class Level {
    private int level = 0;
    public Level(int level){
        this.level = level;
    };     
    public boolean above(Level level){
        if(this.level >= level.level){
            return true;
        }
        return false;
    }
}
public class Request {
    private Level level;
    public Request(Level level){
        this.level = level;
    }     
    public Level getLevel(){
        return level;
    }
}
public abstract class Handler {
    private Handler nextHandler;    
    public final void handleRequest(Request request){      
        if(this.getHandlerLevel().above(request.getLevel())){
            this.response(request);
        }else{
            if(this.nextHandler != null){
                this.nextHandler.handleRequest(request);
            }else{
                System.out.println("-----没有合适的处理器-----");
            }
        }
    }
    public void setNextHandler(Handler handler){
        this.nextHandler = handler;
    }
    protected abstract Level getHandlerLevel();
    public abstract void response(Request request);
}
 
public class ConcreteHandler1 extends Handler {
    protected Level getHandlerLevel() {
        return new Level(1);
    }
    public void response(Request request) {
        System.out.println("-----请求由处理器1进行处理-----");
    }
} 
public class ConcreteHandler2 extends Handler {
    protected Level getHandlerLevel() {
        return new Level(3);
    }
    public void response(Request request) {
        System.out.println("-----请求由处理器2进行处理-----");
    }
} 
public class ConcreteHandler3 extends Handler {
    protected Level getHandlerLevel() {
        return new Level(5);
    }
    public void response(Request request) {
        System.out.println("-----请求由处理器3进行处理-----");
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args){
        Handler handler1 = new ConcreteHandler1();
        Handler handler2 = new ConcreteHandler2();
        Handler handler3 = new ConcreteHandler3(); 
        handler1.setNextHandler(handler2);
        handler2.setNextHandler(handler3);
         
        Response response = handler1.handleRequest(new Request(new Level(4)));
    }
}

在实际场景中，财务审批就是一个责任链模式。

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@Data
public class Request {
    private String name;
    private BigDecimal amount;
}
public interface Handler {
    // 返回Boolean.TRUE = 成功
    // 返回Boolean.FALSE = 拒绝
    // 返回null = 交下一个处理
	Boolean process(Request request);
}

public class ManagerHandler implements Handler {
    public Boolean process(Request request) {
        // 如果超过1000元，处理不了，交下一个处理:
        if (request.getAmount().compareTo(BigDecimal.valueOf(1000)) > 0) {
            return null;
        }
        // 对Bob有偏见:
        return !request.getName().equalsIgnoreCase("bob");
    }
}
public class HandlerChain {
    // 持有所有Handler:
    private List<Handler> handlers = new ArrayList<>();

    public void addHandler(Handler handler) {
        this.handlers.add(handler);
    }

    public boolean process(Request request) {
        // 依次调用每个Handler:
        for (Handler handler : handlers) {
            Boolean r = handler.process(request);
            if (r != null) {
                // 如果返回TRUE或FALSE，处理结束:
                System.out.println(request + " " + (r ? "Approved by " : "Denied by ") + handler.getClass().getSimpleName());
                return r;
            }
        }
        throw new RuntimeException("Could not handle request: " + request);
    }
}
// 构造责任链:
HandlerChain chain = new HandlerChain();
chain.addHandler(new ManagerHandler());
chain.addHandler(new DirectorHandler());
chain.addHandler(new CEOHandler());
// 处理请求:
chain.process(new Request("Bob", new BigDecimal("123.45")));
chain.process(new Request("Alice", new BigDecimal("1234.56")));
chain.process(new Request("Bill", new BigDecimal("12345.67")));
chain.process(new Request("John", new BigDecimal("123456.78")));

此外，责任链模式有很多变种。有些责任链的实现方式是通过某个Handler手动调用下一个Handler来传递Request，例如：

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public class AHandler implements Handler {
    private Handler next;
    public void process(Request request) {
        if (!canProcess(request)) {
            // 手动交给下一个Handler处理:
            next.process(request);
        } else {
            ...
        }
    }
}

还有一些责任链模式，每个Handler都有机会处理Request，通常这种责任链被称为拦截器（Interceptor）或者过滤器（Filter），它的目的不是找到某个Handler处理掉Request，而是每个Handler都做一些工作，比如：

记录日志；
检查权限；
准备相关资源；

Java EE 的Servlet规范定义的Filter就是一种责任链模式，它不但允许每个Filter都有机会处理请求，还允许每个Filter决定是否将请求“放行”给下一个Filter

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public interface Filter {
  default void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
  }

  void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException;

  default void destroy() {
  }
}

public class AuditFilter implements Filter {
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        log(req);
        if (check(req)) {
            // 放行:
            chain.doFilter(req, resp);
        } else {
            // 拒绝:
            sendError(resp);
        }
    }
}

总结

责任链模式其实就是一个灵活版的if…else…语句，它就是将这些判定条件的语句放到了各个处理类中，这样做的优点是比较灵活了，但同样也带来了风险，比如设置处理类前后关系时，一定要特别仔细，搞对处理类前后逻辑的条件判断关系，并且注意不要在链中出现循环引用的问题。

目录

责任链模式

Chain of Responsibility

定义

总结