【1】概述
职责链模式(Chain of Responsibility Pattern), 又叫责任链模式,为请求创建了一个接收者对象的链
。这种模式对请求的发送者和接收者进行解耦。
职责链模式通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求,那么它会把相同的请求传给下一个接收者,依此类推。
这种类型的设计模式属于行为型
模式。
UML原理图
对原理类图的说明-即(职责链模式的角色及职责)
- Handler : 抽象的处理者, 定义了一个处理请求的接口, 同时含义另外Handler
- ConcreteHandlerA , B 是具体的处理者, 处理它自己负责的请求, 可以访问它的后继者(即下一个处理者), 如果可以处理当前请求,则处理,否则就将该请求交个后继者去处理,从而形成一个职责链
- Request , 含义很多属性,表示一个请求。
【2】案例分析
学校OA 系统的采购审批项目:需求是采购员采购教学器材
- 如果金额小于等于5000, 由教学主任审批(0<=x<=5000)
- 如果金额小于等于10000, 由院长审批(5000
- 如果金额小于等于30000, 由副校长审批(10000
- 如果金额超过30000 以上,有校长审批( 30000
① 传统方式
传统方案解决OA 系统审批,传统的设计方案(类图)
传统方案解决OA 系统审批问题分析
传统方式是:接收到一个采购请求后,根据采购金额来调用对应的Approver (审批人)完成审批。
传统方式的问题分析: 客户端这里会使用到分支判断(比如switch) 来对不同的采购请求处理, 这样就存在
如下问题:
- 如果各个级别的人员审批金额发生变化,在客户端的也需要变化
- 客户端必须明确的知道有多少个审批级别和访问
- 这样对一个采购请求进行处理和Approver (审批人) 就存在强耦合关系,不利于代码的扩展和维护
那么我们可以采用职责链模式解决问题。
② 职责链模式
① 定义抽象的handler
public abstract class Approver { Approver approver; //下一个处理者 String name; // 名字 public Approver(String name) { this.name = name; } // 判断当前Approver是否支持处理当前请求--由子类实现 public abstract boolean isSupport(PurchaseRequest purchaseRequest); //下一个处理者 public void setApprover(Approver approver) { this.approver = approver; } //处理审批请求的方法,得到一个请求, 处理是子类完成,因此该方法做成抽象 public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest); }
② 定义具体的handler
public class CollegeApprover extends Approver { public CollegeApprover(String name) { super(name); } @Override public boolean isSupport(PurchaseRequest purchaseRequest) { if(purchaseRequest.getPrice() < 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) { return true; } return false; } @Override public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) { if(isSupport(purchaseRequest)) { System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理"); }else { approver.processRequest(purchaseRequest); } } } public class DepartmentApprover extends Approver { public DepartmentApprover(String name) { super(name); } @Override public boolean isSupport(PurchaseRequest purchaseRequest) { if(purchaseRequest.getPrice() <= 5000) { return true; } return false; } @Override public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) { if(isSupport(purchaseRequest)) { System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理"); }else { approver.processRequest(purchaseRequest); } } } public class SchoolMasterApprover extends Approver { public SchoolMasterApprover(String name) { super(name); } @Override public boolean isSupport(PurchaseRequest purchaseRequest) { if(purchaseRequest.getPrice() > 30000) { return true; } return false; } @Override public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) { if( isSupport(purchaseRequest)) { System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理"); }else { approver.processRequest(purchaseRequest); } } } public class ViceSchoolMasterApprover extends Approver { public ViceSchoolMasterApprover(String name) { super(name); } @Override public boolean isSupport(PurchaseRequest purchaseRequest) { if(purchaseRequest.getPrice() < 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) { return true; } return false; } @Override public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) { if(isSupport(purchaseRequest)) { System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理"); }else { approver.processRequest(purchaseRequest); } } }
③ 定义一个请求对象
//请求类 public class PurchaseRequest { private int type = 0; //请求类型 private float price = 0.0f; //请求金额 private int id = 0; //构造器 public PurchaseRequest(int type, float price, int id) { this.type = type; this.price = price; this.id = id; } public int getType() { return type; } public float getPrice() { return price; } public int getId() { return id; } }
④ 客户端测试
public class Client { public static void main(String[] args) { //创建一个请求 PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest(1, 31000, 1); //创建相关的审批人 DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("张主任"); CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("李院长"); ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("王副校"); SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("佟校长"); //需要将各个审批级别的下一个设置好 (处理人构成链式: ) departmentApprover.setApprover(collegeApprover); collegeApprover.setApprover(viceSchoolMasterApprover); viceSchoolMasterApprover.setApprover(schoolMasterApprover); schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover); departmentApprover.processRequest(purchaseRequest); } }
打印结果:
请求编号 id= 1 被 佟校长 处理
此时的UML类图
【3】职责链模式在SpringMVC 框架应用的源码分析
SpringMVC中的HandlerExecutionChain
类就使用到职责链模式。
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { HandlerExecutionChain mappedHandler = null; mappedHandler = getHandler(processedRequest);//获取到HandlerExecutionChain 对象 //在mappedHandler.applyPreHandle 内部得到啦HandlerInterceptor interceptor //调用了拦截器的interceptor.preHandle if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) { return; } //说明:mappedHandler.applyPostHandle 方法内部获取到拦截器,并调用 //拦截器的interceptor.postHandle(request, response, this.handler, mv); mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv); }
在mappedHandler.applyPreHandle
内部中,还调用了triggerAfterCompletion
方法,该方法中调用了
HandlerInterceptor interceptor = getInterceptors()[i]; try { interceptor.afterCompletion(request, response, this.handler, ex); } catch (Throwable ex2) { logger.error("HandlerInterceptor.afterCompletion threw exception", ex2); }
对源码总结
- pringmvc 请求的流程中,执行了拦截器相关方法interceptor.preHandler 等等
- 在处理SpringMvc 请求时,使用到职责链模式还使用到适配器模式
- HandlerExecutionChain 主要负责的是请求拦截器的执行和请求处理,但是他本身不处理请求,只是将请求分配给链上注册处理器执行,这是职责链实现方式,减少职责链本身与处理逻辑之间的耦合,规范了处理流程
- HandlerExecutionChain 维护了HandlerInterceptor 的集合, 可以向其中注册相应的拦截器
职责链模式的注意事项和细节
- 将请求和处理分开,实现解耦,提高系统的灵活性
- 简化了对象,使对象不需要知道链的结构
- 性能会受到影响,特别是在链比较长的时候,因此需控制链中最大节点数量,一般通过在Handler 中设置一个最大节点数量,在setNext()方法中判断是否已经超过阀值,超过则不允许该链建立,避免出现超长链无意识地破坏系统性能
- 调试不方便。采用了类似递归的方式,调试时逻辑可能比较复杂
最佳应用场景:有多个对象可以处理同一个请求时,比如:多级请求、请假/加薪等审批流程、Java Web 中Tomcat对Encoding 的处理、拦截器。