017.责任链模式

中国古代对妇女制定了“三从四德”的道德规范，“三从”是指“未嫁从父、既嫁从夫、夫死从子”，也就是说一个女性，在没有结婚的时候要听从于父亲，结了婚后听从于丈夫，丈夫死了还要听儿子的，那我们来看怎么把“三从”通过我们的程序来实现，需求很简单：通过程序描述一下古代妇女的“三从”制度，好我们先看类图：

代码如下：

/**
 * 古代悲哀女性的总称
 */
public interface IWomen {

    /**
     * 返回个人状况，已婚、未婚、是否丧偶
     * @return 个人状况
     */
    int getType();

    /** 获取个人请示：要干什么？逛街？看电影？
     * @return 个人请示
     */
    String getRequest();

}

public class Women implements IWomen {

    /**
     * 1: 未婚
     * 2: 已婚
     * 3: 丧偶
     */
    private int type = 0;

    /**
     * 妇女的请示
     */
    private String request = "";

    public Women(int type, String request) {
        this.type = type;
        this.request = request;
    }

    @Override
    public int getType() {
        return type;
    }

    @Override
    public String getRequest() {
        return request;
    }
}

/**
 * 父系社会，那就是男性有至高权利，handler控制权
 */
public interface IHandler {

    /**
     * 一个女性（女儿，妻子或者是母亲）要求逛街，你要处理这个请求
     * @param women 一个女性
     */
    void handleMessage(IWomen women);

}

public class Father implements IHandler {

    /**
     * 未出嫁女儿来请示父亲
     */
    @Override
    public void handleMessage(IWomen women) {
        System.out.println("女儿的请示是: " + women.getRequest());
        System.out.println("父亲的答复是: 同意");
    }
}

public class Husband implements IHandler {

    /**
     * 妻子向丈夫请示
     */
    @Override
    public void handleMessage(IWomen women) {
        System.out.println("妻子的请示是: " + women.getRequest());
        System.out.println("丈夫的答复是: 同意");
    }
}

public class Son implements IHandler {

    /**
     * 母亲向儿子请示
     */
    @Override
    public void handleMessage(IWomen women) {
        System.out.println("母亲的请示是: " + women.getRequest());
        System.out.println("儿子的答复是: 同意");
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        Random random = new Random();
        ArrayList<IWomen> arrayList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            arrayList.add(new Women(random.nextInt(3) + 1, "我要出去逛街"));
        }

        IHandler father = new Father();
        IHandler husband = new Husband();
        IHandler son = new Son();

        for (IWomen iWomen : arrayList) {
            if (iWomen.getType() == 1) {
                System.out.println("----------女儿向父亲请示----------");
                father.handleMessage(iWomen);
            } else if (iWomen.getType() == 2) {
                System.out.println("----------妻子向丈夫请示----------");
                husband.handleMessage(iWomen);
            } else if (iWomen.getType() == 3) {
                System.out.println("----------母亲向儿子请示----------");
                son.handleMessage(iWomen);
            }
        }

    }

}

我们上面的代码有以下几个问题：

失去面向对象的意义。对女儿提出的请示，应该在父亲类中做出决定，父亲这个类应该是知道女儿的请求应该自己处理，而不是在 Client类中进行组装出来，也就是说原本应该是父亲这个类做的事情抛给了其他类进行处理；
与迪米特法则相违背。我们在Client类中写了if else的判断条件，这个条件体内都是一个接口IHandler的三个实现类，谁能处理那个请求，怎么处理，直接在实现类中定义好不就结了吗？你的类我知道的越少越好，别让我猜测你类中的逻辑，想想看，把这段 if else移动到三个实现类中该怎么做？
耦合过重。这个什么意思呢，我们要根据Women的type来决定使用IHandler的哪个实现类来处理请求，我问你，如果IHanlder的实现类继续扩展怎么办？修改Client类？与开闭原则违背喽！
异常情况没有考虑。妻子只能向丈夫请示吗？如果妻子向自己的父亲请示了，父亲应该做何处理？我们的程序上可没有体现出来。

既然有这么多的问题，那我们要想办法来解决这些问题，我们可以抽象成这样一个结构，女性的请求先发送到父亲类，父亲类一看是自己要处理的，就回应处理，如果女儿已经出嫁了，那就要把这个请求转发到女性的丈夫来处理，如果女性丧偶了，那就由儿子来处理这个请求，类似于这样请求：

父亲、丈夫、儿子每个节点有两个选择：要么承担责任，做出回复；要么把请求转发到后序环节。结构分析的已经很清楚了，那我们看怎么来实现这个功能，先看类图：

从类图上看，三个实现类Father、Husband、Son只要实现构造函数和父类中的抽象方法就可以了，具体怎么处理这些请求，都已经转移到了Hanlder抽象类中，我们来看Hanlder怎么实现：

public abstract class Handler {

    // 能处理的级别
    private int level = 0;

    // 责任传递，下一个人责任人是谁
    private Handler nextHandler;

    public Handler(int level) {
        this.level = level;
    }

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

    public abstract void response(IWomen women);

    public final void handleMessage(IWomen women) {
        if (women.getType() == level) {
            response(women);
        } else {
            if (nextHandler != null) {
                nextHandler.handleMessage(women);
            } else {
                System.out.println("----------没有地方请示了，不做处理----------");
            }
        }
    }

}

有没有看到，其实在这里也用到模版方法模式，在模版方法中判断请求的级别和当前能够处理的级别，如果相同则调用基本方法，做出反馈；如果不相等，则传递到下一个环节，由下一环节做出回应。基本方法response要各个实现类都要实现，我们来看三个实现类：

public interface IWomen {

    /**
     * 返回个人状况，已婚、未婚、是否丧偶
     * @return 个人状况
     */
    int getType();

    /** 获取个人请示：要干什么？逛街？看电影？
     * @return 个人请示
     */
    String getRequest();

}

public class Women implements IWomen {

    /**
     * 1: 未婚
     * 2: 已婚
     * 3: 丧偶
     */
    private int type = 0;

    /**
     * 妇女的请示
     */
    private String request = "";

    public Women(int type, String request) {
        this.type = type;
        switch (this.type) {
            case 1:
                this.request = "女儿的请求是: " + request;
                break;
            case 2:
                this.request = "妻子的请求是: " + request;
                break;
            case 3:
                this.request = "母亲的请求是: " + request;
                break;
            default: // do nothing
        }
    }

    @Override
    public int getType() {
        return type;
    }

    @Override
    public String getRequest() {
        return request;
    }
}

public abstract class Handler {

    // 能处理的级别
    private int level = 0;

    // 责任传递，下一个人责任人是谁
    private Handler nextHandler;

    public Handler(int level) {
        this.level = level;
    }

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

    public abstract void response(IWomen women);

    public final void handleMessage(IWomen women) {
        if (women.getType() == level) {
            response(women);
        } else {
            if (nextHandler != null) {
                nextHandler.handleMessage(women);
            } else {
                System.out.println("----------没有地方请示了，不做处理----------");
            }
        }
    }

}

public class Father extends Handler {

    public Father() {
        super(1);
    }

    // 父亲的答复
    @Override
    public void response(IWomen women) {
        System.out.println("--------女儿向父亲请示-------");
        System.out.println(women.getRequest());
        System.out.println("父亲的答复是: 同意");
    }
}

public class Husband extends Handler {

    public Husband() {
        super(2);
    }

    @Override
    public void response(IWomen women) {
        System.out.println("--------妻子向丈夫请示-------");
        System.out.println(women.getRequest());
        System.out.println("丈夫的答复是: 同意");
    }
}

public class Son extends Handler {

    public Son() {
        super(3);
    }

    @Override
    public void response(IWomen women) {
        System.out.println("--------母亲向儿子请示-------");
        System.out.println(women.getRequest());
        System.out.println("儿子的答复是: 同意");
    }

}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        Random random = new Random();
        ArrayList<IWomen> arrayList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            arrayList.add(new Women(random.nextInt(3) + 1, "我要出去逛街"));
        }

        Handler father = new Father();
        Handler husband = new Husband();
        Handler son = new Son();

        father.setNext(husband);
        husband.setNext(son);

        for (IWomen iWomen : arrayList) {
            father.handleMessage(iWomen);
        }
    }

}

通过在Client中设置请求的传递顺序，解决了请求到底谁来回应的问题。结果也正确，业务调用类Client也不用去做判断到底是需要谁去处理，而且Handler抽象类的子类以后可以继续增加下去，只是我们这个传递链增加而已，调用类可以不用了解变化过程，甚至是谁在处理这个请求都不用知道。

以上讲解的就是责任链模式，你看Father、Husband、Son 这三个类的处理女性的请求时是不是在传递呀，每个环节只有两个选项：要么承担责任做出回应，要么向下传递请求，最终会有环节做出回应，通用类图如下：

在通用类图中Handler是一个接口或者是抽象类，每个实现类都有两个方法handlerRequest()是处理请求，setNext()是设置当前环节怎么把不属于自己处理的请求扔给谁，对于这个类图我觉得需要改变，融合进来模版方法模式，类图如下：

想想单一职责法则和迪米特法则吧，通过融合模版方法模式，各个实现类只要关注的自己业务逻辑就成了，至于说什么事要自己处理，那就让父类去决定好了，也就是说父类实现了请求传递的功能，子类实现请求的处理，符合单一职责法则，各个类只作一个动作或逻辑，也就是只有一个原因引起类的改变，我建议大家在使用的时候用这种方法，好处是非常明显的了，子类的实现非常简单，责任链的建立也非常的灵活。

责任链模式屏蔽了请求的处理过程，你发起一个请求到底是谁处理的，这个你不用关心，只要你把请求抛给责任链的第一个处理者，最终会返回一个处理结果（当然也可以不做任何处理），作为请求者可以不用知道到底是需要谁来处理的，这是责任链模式的核心；同时责任链模式也可以做为一种补救模式来使用，举个简单例子，如项目开发的时候，需求确认是这样的：一个请求（比如银行客户存款的币种），一个处理者（只处理人民币），但是随着业务的发展（改革开放了嘛，还要处理美元、日元等等），处理者的数量和类型都有所增加，那这时候就可以在第一个处理者后面建立一个链，也就是责任链来处理请求，你是人民币，好，还是第一个业务逻辑来处理，你是美元，好，传递到第二个业务逻辑来处理，日元，欧元…，这些都不用在对原有的业务逻辑产生很大改变，通过扩展实现类就可以很好的解决这些需求变更的问题。

责任链有一个缺点是大家在开发的时候要注意：调试不是很方便，特别是链条比较长，环节比较多的时候，由于采用了类似递归的方式，调试的时候逻辑可能比较复杂。

观察者模式也可以实现请求的传递，比如一个事件发生了，通知了观察者，同时观察者又作为一个被观察者，通知了另外一个观察者，这也形成了一个事件广播链，这和我们今天讲的责任链是有区别的：

受众数量不同。观察者广播链式可以 1：N 的方式广播，而责任链则要求是的 1:1 的传递，必然有一个且只有一个类完成请求的处理；
请求内容不同。观察者广播链中的信息可以在传播中改变，但是责任链中的请求是不可改变的；
处理逻辑不通。观察者广播链主要用于触发联动动作，而责任链则是对一个类型的请求按照既定的规则进行处理。

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《您的设计模式》作者：CBF4LIFE