职责链模式

2021-09-14

一、概述

在一个软件系统中可以处理某个请求的对象不止一个的情况下可以使用职责链模式。职责链可以是一条直线、一个环或者一个树形结构，最常见的职责链是直线型，即沿着一条单向的链来传递请求。链上的每一个对象都是请求处理者，职责链模式可以将请求的处理者组织成一条链，并让请求沿着链传递，由链上的处理者对请求进行相应的处理。

职责链模式的定义为：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。职责链模式是一种对象行为型模式。

职责链模式的结构图为：

二、示例代码

职责链模式主要包含抽象处理者类(Handler)以及具体处理者类(ConcreteHandler)。

抽象处理者类(Handler)的典型代码如下：

public abstract class Handler {
  protected Handler successor;
  public void setSuccessor(Handler successor) {
    this.successor = successor;
  }
  
  public abstract void handleRequest(String request);
}

具体处理者类(ConcreteHandler)有两大作用：第一是处理请求，不同的处理者以不同的形式实现抽象请求处理方法handleRequest()；第二是转发请求，如果该请求超出了当前处理者类的权限，可以将该请求转发给下家。典型代码如下：

public class ConcreteHandler extends Handler {
  public void handleRequest(String request) {
    if(请求满足条件) {
      //处理请求
    }
    else{
      this.successor.handleRequest(request);//转发请求
    }
  }
}

三、demo

员工请假，根据请假的天数需要请不同的领导审批，天数小于3天主任审批，大于等于3天小于10天经理审批等等。

抽象处理者类(Handler)代码设计如下：

public abstract class Leader {

    protected String name;

    protected Leader successor;

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

    public void setSuccessor(Leader successor) {
        this.successor = successor;
    }

    public abstract void handleRequest(LeaveRequest request);

}

具体处理者类(ConcreteHandler)代码设计如下：

public class Director extends Leader{

    public Director(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if (request.getLeaveDays() < 3) {
            System.out.println("主任" + name + "审批员工" + request.getLeaveName() +
                    "的请假条，请假天数：" + request.getLeaveDays() + "天");
        }
        else {
            if (this.successor != null) {
                this.successor.handleRequest(request);
            }
        }
    }
}

public class Manager extends Leader{
    public Manager(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if (request.getLeaveDays() < 10) {
            System.out.println("经理" + name + "审批员工" + request.getLeaveName() +
                    "的请假条，请假天数：" + request.getLeaveDays() + "天");
        }
        else {
            if (this.successor != null) {
                this.successor.handleRequest(request);
            }
        }
    }
}

public class ViceGeneralManager extends Leader{
    public ViceGeneralManager(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if (request.getLeaveDays() < 20) {
            System.out.println("副总经理" + name + "审批员工" + request.getLeaveName() +
                    "的请假条，请假天数：" + request.getLeaveDays() + "天");
        }
        else {
            if (this.successor != null) {
                this.successor.handleRequest(request);
            }
        }
    }
}

public class GeneralManager extends Leader{
    public GeneralManager(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if (request.getLeaveDays() < 30) {
            System.out.println("总经理" + name + "审批员工" + request.getLeaveName() +
                    "的请假条，请假天数：" + request.getLeaveDays() + "天");
        }
        else {
            System.out.println("莫非" + request.getLeaveName() + "想辞职，居然请假" + request.getLeaveDays() + "天");
        }
    }
}

请求类代码设计如下：

public class LeaveRequest {

    private String leaveName;

    private int leaveDays;

    public LeaveRequest(String leaveName, int leaveDays) {
        this.leaveName = leaveName;
        this.leaveDays = leaveDays;
    }

    public String getLeaveName() {
        return leaveName;
    }

    public void setLeaveName(String leaveName) {
        this.leaveName = leaveName;
    }

    public int getLeaveDays() {
        return leaveDays;
    }

    public void setLeaveDays(int leaveDays) {
        this.leaveDays = leaveDays;
    }
}

客户端调用代码如下：

public static void main(String args[]) {
  Leader objDirector, objManager, objViceGeneralManager, objGeneralManager;

  objDirector = new Director("王明");
  objManager = new Manager("赵强");
  objGeneralManager = new GeneralManager("李波");
  objViceGeneralManager = new ViceGeneralManager("肖红");

  objDirector.setSuccessor(objManager);
  objManager.setSuccessor(objViceGeneralManager);
  objViceGeneralManager.setSuccessor(objGeneralManager);

  LeaveRequest lr1 = new LeaveRequest("张三",2);
  objDirector.handleRequest(lr1);

  LeaveRequest lr2 = new LeaveRequest("李四",5);
  objDirector.handleRequest(lr2);

  LeaveRequest lr3 = new LeaveRequest("王五",15);
  objDirector.handleRequest(lr3);

  LeaveRequest lr4 = new LeaveRequest("赵六",25);
  objDirector.handleRequest(lr4);
}

代码运行结果如下：

四、总结

1. 优点

职责链模式使得一个对象无须知道是其他哪一个对象处理其请求，对象仅需知道该请求会被处理即可，接收者和发送者都没有对方的明确信息，且链中的对象不需要知道链的结构，由客户端负责链的创建，降低了系统的耦合度。
请求处理对象仅需维持一个指向其后继者的引用，而不需要维持它对所有的候选处理者的引用，可简化对象的相互连接。
在给对象分派职责时，职责链可以给我们更多的灵活性，可以通过在运行时对该链进行动态的增加或修改来增加或改变处理一个请求的职责。
在系统中增加一个新的具体请求处理者时无须修改原有系统的代码，只需要在客户端重新建链即可，从这一点来看是符合“开闭原则”的。

2. 缺点

由于一个请求没有明确的接收者，那么就不能保证它一定会被处理，该请求可能一直到链的末端都得不到处理；一个请求也可能因职责链没有被正确配置而得不到处理。
对于比较长的职责链，请求的处理可能涉及到多个处理对象，系统性能将受到一定影响，而且在进行代码调试时不太方便。
如果建链不当，可能会造成循环调用，将导致系统陷入死循环。

3. 适用场景

有多个对象可以处理同一个请求，具体哪个对象处理该请求待运行时刻再确定，客户端只需将请求提交到链上，而无须关心请求的处理对象是谁以及它是如何处理的。
在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求。
可动态指定一组对象处理请求，客户端可以动态创建职责链来处理请求，还可以改变链中处理者之间的先后次序。