责任链模式

描述

    责任链模式是一种对象的行为模式。在责任链模式里,很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。请求在这个链上传递,直到链上的某一个对象决定处理此请求。发出这个请求的客户端并不知道链上的哪一个对象最终处理这个请求,这使得系统可以在不影响客户端的情况下动态地重新组织和分配责任。

简介

    为了避免请求发送者与多个请求处理者耦合在一起,将所有请求的处理者通过前一对象记住其下一个对象的引用而连成一条链;当有请求发生时,可将请求沿着这条链传递,直到有对象处理它为止。


责任链模式类图

角色

  • 抽象处理者(Handler)角色:定义出一个处理请求的接口。如果需要,接口可以定义 出一个方法以设定和返回对下家的引用。这个角色通常由一个Java抽象类或者Java接口实现。上图中Handler类的聚合关系给出了具体子类对下家的引用,抽象方法handleRequest()规范了子类处理请求的操作。
  • 具体处理者(ConcreteHandler)角色:具体处理者接到请求后,可以选择将请求处理掉,或者将请求传给下家。由于具体处理者持有对下家的引用,因此,如果需要,具体处理者可以访问下家。

优缺点

优点

  • 降低了对象之间的耦合度。该模式使得一个对象无须知道到底是哪一个对象处理其请求以及链的结构,发送者和接收者也无须拥有对方的明确信息。
  • 增强了系统的可扩展性。可以根据需要增加新的请求处理类,满足开闭原则。
  • 增强了给对象指派职责的灵活性。当工作流程发生变化,可以动态地改变链内的成员或者调动它们的次序,也可动态地新增或者删除责任。
  • 责任链简化了对象之间的连接。每个对象只需保持一个指向其后继者的引用,不需保持其他所有处理者的引用,这避免了使用众多的 if 或者 if···else 语句。
  • 责任分担。每个类只需要处理自己该处理的工作,不该处理的传递给下一个对象完成,明确各类的责任范围,符合类的单一职责原则。

缺点

  • 不能保证每个请求一定被处理。由于一个请求没有明确的接收者,所以不能保证它一定会被处理,该请求可能一直传到链的末端都得不到处理。
  • 对比较长的职责链,请求的处理可能涉及多个处理对象,系统性能将受到一定影响。
  • 职责链建立的合理性要靠客户端来保证,增加了客户端的复杂性,可能会由于职责链的错误设置而导致系统出错,如可能会造成循环调用。

使用场景

  • 有多个对象可以处理一个请求,哪个对象处理该请求由运行时刻自动确定。
  • 可动态指定一组对象处理请求,或添加新的处理者。
  • 在不明确指定请求处理者的情况下,向多个处理者中的一个提交请求。

示例

/**
* 抽象处理者(Handler)角色
**/
public abstract class Handler {
    /**
     * 持有后继的责任对象
     */
    protected Handler handler;

    /**
     * 示意处理请求的方法,虽然这个示意方法是没有传入参数的
     * 但实际是可以传入参数的,根据具体需要来选择是否传递参数
     */
    public abstract void handleRequest();

    /**
     * 取值方法
     */
    public Handler getHandler() {
        return handler;
    }

    /**
     * 赋值方法,设置后继的责任对象
     */
    public void setHandler(Handler handler) {
        this.handler = handler;
    }
}
/**
* 具体处理者(ConcreteHandler)角色
**/
public class ConcreteHandler extends Handler {
    private String name;

    public ConcreteHandler(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 示意处理请求的方法,虽然这个示意方法是没有传入参数的
     * 但实际是可以传入参数的,根据具体需要来选择是否传递参数
     */
    @Override
    public void handleRequest() {
        /**
         * 判断是否有后继的责任对象
         * 如果有,就转发请求给后继的责任对象
         * 如果没有,则处理请求
         */
        if (getHandler() != null) {
            System.out.println(this.name + " : 放过请求");
            getHandler().handleRequest();
        } else {
            System.out.println(this.name + " : 处理请求");
        }
    }
}
/**
* 客户端
**/
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //组装责任链
        Handler handler1 = new ConcreteHandler("handler1");
        Handler handler2 = new ConcreteHandler("handler2");
        handler1.setHandler(handler2);
        //提交请求
        handler1.handleRequest();
    }
}
运行结果

学生请假示例

/**
* 抽象处理者(Handler)角色 领导者
**/
public abstract class Leader {
    private Leader leader;

    public void setLeader(Leader leader) {
        this.leader = leader;
    }

    public Leader getLeader() {
        return leader;
    }

    /**
     * 处理请求的方法
     *
     * @param leaveDays
     */
    public abstract void handleRequest(int leaveDays);
}
/**
* 具体处理者 班主任类
**/
public class ClassAdviser extends Leader {
    /**
     * 处理请求的方法
     *
     * @param leaveDays
     */
    @Override
    public void handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 2) {
            System.out.println("班主任批准您请假" + leaveDays + "天。");
        } else {
            if (getLeader() != null) {
                getLeader().handleRequest(leaveDays);
            } else {
                System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
            }
        }
    }
}
/**
* 具体处理者 系主任类
**/
public class DepartmentHead extends Leader {
    /**
     * 处理请求的方法
     *
     * @param leaveDays
     */
    @Override
    public void handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 7) {
            System.out.println("系主任批准您请假" + leaveDays + "天。");
        } else {
            if (getLeader() != null) {
                getLeader().handleRequest(leaveDays);
            } else {
                System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
            }
        }
    }
}
/**
* 具体处理者 院长类
**/
public class Dean extends Leader {
    /**
     * 处理请求的方法
     *
     * @param leaveDays
     */
    @Override
    public void handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 10) {
            System.out.println("院长批准您请假" + leaveDays + "天。");
        } else {
            if (getLeader() != null) {
                getLeader().handleRequest(leaveDays);
            } else {
                System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
            }
        }
    }
}
/**
* 具体处理者 教务处长类
**/
public class DeanOfStudies extends Leader {
    /**
     * 处理请求的方法
     *
     * @param leaveDays
     */
    @Override
    public void handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 20) {
            System.out.println("教务处长批准您请假" + leaveDays + "天。");
        } else {
            if (getLeader() != null) {
                getLeader().handleRequest(leaveDays);
            } else {
                System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
            }
        }
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //组装责任链
        Leader leader1 = new ClassAdviser();
        Leader leader2 = new DepartmentHead();
        Leader leader3 = new Dean();
        Leader leader4 = new DeanOfStudies();
        leader1.setLeader(leader2);
        leader2.setLeader(leader3);
        leader3.setLeader(leader4);
        //提交请求
        leader1.handleRequest(15);
    }
}
运行结果

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