责任链设计模式

在现实生活中，一个事件需要经过 多个对象 处理是很常见的场景。比如：采购审批流程、请假流程等。公司员工请假，可批假的领导有部门负责人、副总经理、总经理等，但每个领导能批准的天数不同，员工必须根据需要请求的天数去找不同的领导签名，即员工必须记住每个领导的姓名、电话和地址信息，这使得该流程变得复杂冗余。

在计算机软件开发中也有相关的例子，比如 异常处理，处理程序根据异常的类型决定自己是否处理该异常；还有 Struts2 的 拦截器、JSP、Servlet 的 Filter过滤器等，都可以考虑使用 责任链(职责链)设计模式 来实现。Servlet 的 Filter过滤器的实现确实使用了 责任链设计模式

模式的定义与特点

责任链(Chain of Responsibility) 模式的定义：为了避免 请求发送者 与 多个请求处理者 耦合在一起，于是将所有的 请求处理者 通过让 前一对象 记住 其下一个对象的引用 的方式而形成了一个 链条；当有请求发生时，可将请求沿着该 链条 传递，直到有对象处理当前请求为止。

在 责任链模式 中，客户只需要将请求发送到 责任链 上即可，无需关心请求的 处理 和请求的 传递过程，请求会 自动 进行传递，因此 责任链模式 将请求的 发送者 和请求的 处理者 解耦合了

责任链模式是一种 对象行为型 模式

主要优点

• 降低了对象之间的 耦合度。该模式使得一个对象无需知道到底是哪一个对象处理其请求，也无需知道 链条 的结构，发送者和接收者也无需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，符合 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 的改变 链条 内的成员或者调动它们的 次序，也可以 动态 的增加或者删除责任
  
• 简化了对象之间的 连接。每个对象只需持有一个指向其后继者的 引用，不需要持有其它所有处理者的 引用
  
• 责任 分化。每个类只需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 单一职责原则
  

主要缺点

• 不能保证请求一定会被处理。由于请求没有明确的 接收者，所有不能保证它一定会被处理，该请求可能一直传递到 链条 的末端都得不到处理
  
• 如果 责任链 比较长，请求的处理可能涉及多个处理对象，处理对象过多将会对 系统性能 产生影响
  
• 责任链 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 责任链 的错误设置而导致 系统出错，如可能造成 循环调用(责任链的实现基于 递归)
  

模式的结构与实现

模式的结构

• 抽象处理者(Handler)角色：定义一个处理请求的 接口 或者 抽象类，包含 抽象处理方法 和一个 后继连接
  
• 具体处理者(Concrete Handler)角色：实现 抽象处理者 的 处理方法，判断能否处理本次请求，如果可以处理则处理，否则将请求转给当前具体处理者的 后继者
  
• 客户类(Client)角色：创建处理链(即创建 具体处理者 对象)，并向 链头 的具体处理者提交请求，它不关心 处理细节 和请求的 传递过程
  

责任链模式 的本质是解耦 请求 与 处理，让请求在 处理链 中能进行 传递 与 被处理；理解 责任链模式 应该理解其 模式，而不是其具体实现。责任链模式 的独到之处是将其节点处理者组合成了 链式结构，并允许节点自身决定是否进行 请求处理 或 转发，相当于让请求 流动 起来

• 模式结构图
  

• 责任链示意图
  

模式的实现

• 抽象处理者角色-Handler
  

1. /**
2. * 抽象处理者
3. */
4. public abstract class Handler {
5.     // 定义后继者引用
6.     private Handler next;
8.     public Handler getNext() {
9.         return next;
10.     }
12.     public void setNext(Handler next) {
13.         this.next = next;
14.     }
16.     // 定义处理请求的抽象方法
17.     public abstract void handleRequest(String request);
18. }

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• 具体处理者角色-ConcreteHandler1、ConcreteHandler2
  

1. /**
2. * 具体处理者1
3. */
4. public class ConcreteHandler1 extends Handler{
5.     @Override
6.     public void handleRequest(String request) {
7.         if("one".equals(request)){ // 具体处理者1能够处理当前请求
8.             // 具体处理者1对当前请求进行处理
9.             System.out.println("具体处理者1负责处理当前请求，已处理完毕...");
10.         }else { // 具体处理者1不能处理当前请求
11.             if(this.getNext() != null){ // 当前具体处理者1存在后继者
12.                 // 将当前请求发送给当前具体处理者1的后继者
13.                 this.getNext().handleRequest(request);
14.             }else{ // 当前具体处理者1不存在后继者
15.                 // 结束请求，返回
16.                 System.out.println("没有任何处理者处理当前请求，调用结束...");
17.             }
18.         }
19.     }
20. }

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1. /**
2. * 具体处理者2
3. */
4. public class ConcreteHandler2 extends Handler{
5.     @Override
6.     public void handleRequest(String request) {
7.         if("two".equals(request)){ // 具体处理者2能够处理当前请求
8.             // 具体处理者2对当前请求进行处理
9.             System.out.println("具体处理者2负责处理当前请求，已处理完毕...");
10.         }else { // 具体处理者2不能处理当前请求
11.             if(this.getNext() != null){ // 当前具体处理者2存在后继者
12.                 // 将当前请求发送给当前具体处理者2的后继者
13.                 this.getNext().handleRequest(request);
14.             }else{ // 当前具体处理者2不存在后继者
15.                 // 结束请求，返回
16.                 System.out.println("没有任何处理者处理当前请求，调用结束...");
17.             }
18.         }
19.     }
20. }

复制代码

• 客户端角色-Client
  

1. /**
2. * 客户端
3. */
4. public class Client {
5.     public static void main(String[] args) {
6.         // 创建具体处理者对象，组装责任链
7.         Handler handler1 = new ConcreteHandler1();
8.         Handler handler2 = new ConcreteHandler2();
9.         // 设置 handler1(第一个具体处理者对象) 的后继者为 handler2
10.         handler1.setNext(handler2);
11.         // 提交请求
12.         handler1.handleRequest("two");
13.     }
14. }

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• 程序运行结果：
  

1. 具体处理者2负责处理当前请求，已处理完毕...

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模式的应用场景

• 多个对象 可以处理 同一个请求，但具体由那个对象处理该请求在 运行时 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
  
• 需要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
  

模式的扩展

• 纯的 责任链模式：一个请求必须被某一个处理者对象所接收，且一个 具体处理者 对某个请求的处理只能采用 自己处理 或者 交给后继者处理 两种方式之一
  
• 不纯的 责任链模式：允许出现某一个 具体处理者 对象在承担了请求的 一部分责任 之后，又将 剩余的责任 传递给 后继者，且一个请求可以最终不被任何 接收端对象 所接收(Filter过滤器属于 不纯 的责任链模式)
  

文章转载于：http://c.biancheng.net/view/1383.html

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