职责链模式
1、职责链模式介绍
责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为设计模式，使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这个对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。
在责任链模式中，请求通过一条链传递，每个对象都有机会处理请求。当一个对象无法处理请求时，它会将请求传递给链中的下一个对象，直到找到能够处理请求的对象为止。这种方式可以动态地组织和管理对象，使得请求发送者和接收者之间解耦，提高系统的灵活性和可扩展性。
1.1 职责链模式基本实现
职责链模式结构图：
责任链模式包含以下几个角色：
抽象处理者（Handler）：定义了一个处理请求的接口，通常包含一个指向下一个处理者的引用，用于构建责任链。
具体处理者（ConcreteHandler）：实现抽象处理者接口，具体处理请求的逻辑。如果可以处理请求，则处理请求；否则，将请求传递给下一个处理者。
Handler类，定义一个处理请示的接口：
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:04 * 处理请求的接口 */ public abstract class Handler { protected Handler successor; /** * 设置继承者 * @param successor */ public void setSuccessor(Handler successor) { this.successor = successor; } public abstract void handleRequest(int request); }
ConcreteHandler类，具体处理者类，处理它所负责的请求，可访问它的 后继者，如果可处理该请求，就处理之，否则就将该请求转发给它的后继 者。
ConcreteHandler1，当请求数为0~10则有权处理，否则转到下一位：
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:06 */ public class ConcreteHandler1 extends Handler { @Override public void handleRequest(int request) { if (request >= 0 && request < 10) { // 当前处理者权限 0 ~ 9 System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + "处理了请求" + request); } else if (successor != null) { // 转移给下一个处理者 successor.handleRequest(request); } } }
ConcreteHandler2，当请求数为10~20则有权处理，否则转到下一位。
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:06 */ public class ConcreteHandler2 extends Handler { @Override public void handleRequest(int request) { if (request >= 10 && request < 20) { // 当前处理者权限 10 ~ 19 System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + "处理了请求" + request); } else if (successor != null) { // 转移给下一个处理者 successor.handleRequest(request); } } }
ConcreteHandler3，当请求数为20~99则有权处理，否则转到下一位
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:06 */ public class ConcreteHandler3 extends Handler { @Override public void handleRequest(int request) { if (request >= 20 && request < 100) { // 当前处理者权限 20 ~ 99 System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + "处理了请求" + request); } else if (successor != null) { // 转移给下一个处理者 successor.handleRequest(request); } } }
客户端代码，向链上的具体处理者对象提交请求。
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:09 */ public class ChainClient { public static void main(String[] args) { ConcreteHandler1 handler1 = new ConcreteHandler1(); ConcreteHandler2 handler2 = new ConcreteHandler2(); ConcreteHandler3 handler3 = new ConcreteHandler3(); // 设置职责链上下关系 handler1.setSuccessor(handler2); handler2.setSuccessor(handler3); // 请求 int[] request = {15, 67, 8, 9, 46, 1, 5, 23, 41}; // 循环给最小矗立着提交请求，不同的数额，得不同的权限处理者处理 for (int i : request) { handler1.handleRequest(i); } } }
2、具体例子说明
在公司请假或者升职加薪，需要通过经理、总监、总经理的批准，不同身份有不同的权限。当然可以直接直接找总经理给你升职加薪😎
2.1 不使用职责链模式 - 加薪 / 请假
升值加薪：经理是没有权限的，要上报给总监，总监的回复也是没有权限管，只能再上报到总经理才有处理的权限
请假：经理只能处理请假两天的申请，再多就不可以。必须要上报给上司才有权限去处理这个请求。
// 申请类 public class Request { // 申请类别 private String requestType; public String getRequestType(){ return this.requestType; } public void setRequestType(String value){ this.requestType = value; } //申请内容 private String requestContent; public String getRequestContent(){ return this.requestContent; } public void setRequestContent(String value){ this.requestContent = value; } // 数量 private int number; public int getNumber(){ return this.number; } public void setNumber(int value){ this.number = value; } }
//管理者 public class Manager{ protected String name; public Manager(String name){ this.name = name; } public void getResult(String managerLevel,Request request){ if (managerLevel == "经理"){ if (request.getRequestType()=="请假" && request.getNumber()<=2) System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，被批准"); else System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，我无权处理"); } else if (managerLevel == "总监"){ if (request.getRequestType()=="请假" && request.getNumber()<=5) System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，被批准"); else System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，我无权处理"); } else if (managerLevel == "总经理"){ if (request.getRequestType()=="请假") System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"天，被批准"); else if (request.getRequestType()=="加薪" && request.getNumber()<=5000) System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"元，被批准"); else if (request.getRequestType()=="加薪" && request.getNumber()>5000) System.out.println(this.name+":"+request.getRequestContent()+" 数量:"+request.getNumber()+"元，再说吧"); } } }
客户端：
public class Test { public static void main(String[] args) { Manager manager = new Manager("金利"); Manager director = new Manager("宗剑"); Manager generalManager = new Manager("钟精励"); Request request = new Request(); request.setRequestType("加薪"); request.setRequestContent("Shier请求加薪"); request.setNumber(10000); // 不同身份的人有不同的权限，进行处理结果 manager.getResult("经理", request); director.getResult("总监", request); generalManager.getResult("总经理", request); Request request2 = new Request(); request2.setRequestType("请假"); request2.setRequestContent("Shier请假"); request2.setNumber(3); // 权限级别 manager.getResult("经理", request2); director.getResult("总监", request2); generalManager.getResult("总经理", request2); } }
通过上面的程序，会发现一个问题管理者类，里面的方法比较长，太多的分支判断。类的责任太多，就违背了单一职责原则，同时增加新的项目时，要去修改这个方法，就违背了开发 - 封闭原则。下面就要用到职责链模式要简化这样开发业务场景 。
2.2 职责链模式 - 加薪 / 请假
将上面的程序进行重构，得到的代码结构图如下：
Request请求类：
/** * @author Shier * 申请类 */ public class Request { // 申请类别 private String requestType; public String getRequestType() { return this.requestType; } public void setRequestType(String value) { this.requestType = value; } //申请内容 private String requestContent; public String getRequestContent() { return this.requestContent; } public void setRequestContent(String value) { this.requestContent = value; } // 数量 private int number; public int getNumber() { return this.number; } public void setNumber(int value) { this.number = value; } }
抽象管理者：
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:33 * 抽象管理这类 */ public abstract class Manager { protected String name; public Manager(String name) { this.name = name; } /** * 设置管理者上级 */ protected Manager superior; public void setSuperior(Manager superior) { this.superior = superior; } /** * 请求申请 * * @param request */ public abstract void requestApplications(Request request); }
经理类就可以去继承这个’管理者’类，只需重写 ‘申请请求’ 的方法
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:34 * 普通经理类 */ public class CommonManager extends Manager { public CommonManager(String name) { super(name); } @Override public void requestApplications(Request request) { if (request.getRequestType() == "请假" && request.getNumber() <= 2) { System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "天，被批准"); } else if (this.superior != null) { this.superior.requestApplications(request); } } }
总监同样继承抽象管理类
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:36 * 总监 */ public class Director extends Manager { public Director(String name) { super(name); } @Override public void requestApplications(Request request) { if (request.getRequestType() == "请假" && request.getNumber() <= 5) { System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "天，被批准"); } else if (this.superior != null) { this.superior.requestApplications(request); } } }
总经理同样继承管理者类，总经理的权限就是全部都需要处理。
/** * @author Shier * CreateTime 2023/5/20 16:36 * 总经理 */ public class GeneralManager extends Manager { public GeneralManager(String name) { super(name); } @Override public void requestApplications(Request request) { if (request.getRequestType() == "请假") { System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "天，被批准"); } else if (request.getRequestType() == "加薪" && request.getNumber() <= 5000) { System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "元，被批准"); } else if (request.getRequestType() == "加薪" && request.getNumber() > 5000) { System.out.println(this.name + ":" + request.getRequestContent() + " 数量：" + request.getNumber() + "元，再说吧"); } } }
测试类：
/** * @author Shier */ public class ChainClient { public static void main(String[] args) { CommonManager manager = new CommonManager("大明经理"); Director director = new Director("大大明总监"); GeneralManager generalManager = new GeneralManager("大大大明总经理"); // 设置管理者之间上下级关系 经理 => 总监 => 总经理 manager.setSuperior(director); director.setSuperior(generalManager); // 加薪 5000 Request request = new Request(); request.setRequestType("加薪"); request.setRequestContent("Shier请求加薪"); request.setNumber(5000); // 从自己最近的上司开始请求也就是经理 manager.requestApplications(request); // 加薪10000 Request request1 = new Request(); request1.setRequestType("加薪"); request1.setRequestContent("Shier请求加薪"); request1.setNumber(10000); manager.requestApplications(request1); // 请假一天 Request request2 = new Request(); request2.setRequestType("请假"); request2.setRequestContent("Shier请假"); request2.setNumber(1); manager.requestApplications(request2); // 请假四天 Request request3 = new Request(); request3.setRequestType("请假"); request3.setRequestContent("Shier请假"); request3.setNumber(4); manager.requestApplications(request3); } }
最后得到的结果：
由于我们把原来的一个 ‘管理者’ 类改成了一个抽象类和三个具体类， 此时类之间的灵活性就大大增加了，如果我们需要扩展新的管理者类别，只需要增加子类就可以。比如这个例子增加一个 ‘集团总裁’ 类，完全是没有问题的，只需要修改 ‘总经理类’ 即可，并不影响其他类代码。
这样使用职责链模式可以更加清晰这些代码之间的关系，不像最上面的一个类里面多个判断语句，看起来都很难维护。好了，再总结一下职责链模式
3、职责链模式总结
职责链模式的好处
当客户提交一个请求时，请求是沿链传递直至有一个 ConcreteHandler 对象负责处理它。
降低耦合：接收者和发送者都没有对方的明确信息，且链中的对 象自己也并不知道链的结构。结果是职责链可简化对象的相互连接，它们仅 需保持一个指向其后继者的引用，而不需保持它所有的候选接受者的引用。降低了代码之间耦合度。
灵活性：随时地增加或修改处理一个请求的结构。增强了给对象指派职责的灵活性。
优点：
将请求发送者和接收者解耦，可以避免请求发送者与接收者之间的直接耦合，增强了代码的可维护性。
可以动态地新增或修改请求处理顺序，提高了程序的灵活性和可扩展性。
可以进行请求的拦截、分流等操作，方便进行统计和日志记录等处理。
可以根据需要对请求的处理进行单独的测试，便于代码测试和调试。
解耦发送者和接收者：职责链模式可以将发送者和接收者解耦，发送者不需要知道请求的具体处理者是谁，而处理者也不需要知道请求的发送者是谁，从而提高系统的灵活性。
动态组合和扩展性：职责链模式允许动态地向链中添加或删除处理者，以适应不同的业务需求，增强了系统的可扩展性。
可配置性：通过调整链中处理者的顺序，可以灵活地配置处理流程，满足不同的处理优先级或条件。
缺点：
请求的保证：没有明确的处理者处理请求的保证。请求可能到达链的末尾而没有被处理，这需要在设计时进行合理的考虑。
性能考虑：由于链中的请求需要依次传递给每个处理者，因此在处理大量请求时可能会影响性能。
可能导致系统变得复杂：当链过长或者处理者过多时，职责链模式可能会导致系统变得复杂，难以理解和维护。
使用场景：
处理复杂的请求处理流程，例如购物车结算、审批流程等复杂业务中。
需要动态指定请求的处理顺序或者动态添加新的请求处理者时。
处理日志记录、缓存等拦截器的场景。例如在Spring中，就应用了责任链模式来实现Interceptor拦截器。
多个对象可以处理同一请求，但具体的处理者在运行时可变或不确定的情况下，可以使用职责链模式。
需要动态组合处理流程或动态调整处理顺序的情况下，职责链模式可以提供灵活性和可配置性。
需要在不明确请求的发送者和接收者之间建立松耦合关系的情况下，职责链模式可以解耦对象之间的关系。
可配置性：通过调整链中处理者的顺序，可以灵活地配置处理流程，满足不同的处理优先级或条件。
缺点：
请求的保证：没有明确的处理者处理请求的保证。请求可能到达链的末尾而没有被处理，这需要在设计时进行合理的考虑。
性能考虑：由于链中的请求需要依次传递给每个处理者，因此在处理大量请求时可能会影响性能。
可能导致系统变得复杂：当链过长或者处理者过多时，职责链模式可能会导致系统变得复杂，难以理解和维护。
使用场景：
处理复杂的请求处理流程，例如购物车结算、审批流程等复杂业务中。
需要动态指定请求的处理顺序或者动态添加新的请求处理者时。
处理日志记录、缓存等拦截器的场景。例如在Spring中，就应用了责任链模式来实现Interceptor拦截器。
多个对象可以处理同一请求，但具体的处理者在运行时可变或不确定的情况下，可以使用职责链模式。
需要动态组合处理流程或动态调整处理顺序的情况下，职责链模式可以提供灵活性和可配置性。
需要在不明确请求的发送者和接收者之间建立松耦合关系的情况下，职责链模式可以解耦对象之间的关系。
