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设计模式——职责链模式

这篇博文是根据尚硅谷韩老师的设计模式课程做出的总结，在此非常感谢！

• 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(简单示意图)。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

总结和注意事项：

• 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中的Tomcat对 Encoding 的处理、拦截器等；

问题引出

我们来通过如下的一个问题引出该模式的使用，如下问题：

1. 如果金额 小于等于 5000, 由教学主任审批 （0<=x<=5000）
2. 如果金额 小于等于 10000, 由院长审批 (5000<x<=10000)
3. 如果金额 小于等于 30000, 由副校长审批 (10000<x<=30000)
4. 如果金额 超过 30000 以上，有校长审批 ( 30000<x)

UML

需要注意：设计模式是一种思想，其没有标准的答案，不一定完全依照标准的UML图去编码(如果某个业务因为此导致了编码难度过大或者程序的耦合度更高，就不需要再使用该设计模式，总之因情况而定，毕竟设计模式的最初思想就是为了保证程序的易扩展，维护和解耦)，如下的较为标准的职责链设计模式：

编码实现

编写请求类PurchaseRequest

该类作为请求类(即要被职责链处理的类)，代码如下所示：

package edu.hebeu;/** * 请求类 * @author 13651 * */public class PurchaseRequest {
   	private String type; // 请求类型	private String id; // 请求id	private float price; // 金额		public PurchaseRequest(String type, String id, float price) {
   		super();		this.type = type;		this.id = id;		this.price = price;	}	public String getType() {
   		return type;	}	public String getId() {
   		return id;	}	public float getPrice() {
   		return price;	}	}

编写请求处理类的基类Approver

该类是所有请求处理类的基类，如下代码所示：

package edu.hebeu.approver;import edu.hebeu.PurchaseRequest;/** * 请求处理者 * @author 13651 * */public abstract class Approver {
   		protected String name; // 处理人的姓名	protected Approver nextApprover; // 当自己处理不了时，要传递给的下一个处理结点对象		public Approver(String name) {
   		super();		this.name = name;	}		/**	 * 处理请求的方法，得到一个请求，因为是子类去处理完成的，所以将处理细节交由子类去实现	 * @param purchaseRequest 要处理的请求	 */	public abstract void handler(PurchaseRequest purchaseRequest);	public void setNextApprover(Approver nextApprover) {
   		this.nextApprover = nextApprover;	}	}

请求处理类DepartmentApprover

该类作为职责链的一个节点，继承Approver类，如下所示：

package edu.hebeu.approver;import edu.hebeu.PurchaseRequest;public class DepartmentApprover extends Approver{
   	public DepartmentApprover(String name) {
   		super(name);		// TODO Auto-generated constructor stub	}	@Override	public void handler(PurchaseRequest purchaseRequest) {
   		if(purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {
    // 如果能够处理			System.out.println("已处理！【请求编号：" + purchaseRequest.getId() + 					"；请求类型：" + purchaseRequest.getType() + 					"；请求金额：" + purchaseRequest.getPrice() + 					"；处理人：" + name + "】");		} else {
    // 如果不能处理			System.out.println("未处理，已上报：【请求编号" + purchaseRequest.getId() + 					"；请求类型：" + purchaseRequest.getType() + 					"；请求金额：" + purchaseRequest.getPrice() + 					"；上报人：" + name + "；接收人：" + nextApprover.name +  "】");			nextApprover.handler(purchaseRequest); // 将请求交由下一个处理者处理		}	}}

请求处理类CollegeApprover

该类作为职责链的一个节点，继承Approver类，如下所示：

package edu.hebeu.approver;import edu.hebeu.PurchaseRequest;public class CollegeApprover extends Approver{
   	public CollegeApprover(String name) {
   		super(name);		// TODO Auto-generated constructor stub	}	@Override	public void handler(PurchaseRequest purchaseRequest) {
   		if(purchaseRequest.getPrice() > 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {
    // 如果能够处理			System.out.println("已处理！【请求编号：" + purchaseRequest.getId() + 					"；请求类型：" + purchaseRequest.getType() + 					"；请求金额：" + purchaseRequest.getPrice() + 					"；处理人：" + name + "】");		} else {
    // 如果不能处理			System.out.println("未处理，已上报：【请求编号" + purchaseRequest.getId() + 					"；请求类型：" + purchaseRequest.getType() + 					"；请求金额：" + purchaseRequest.getPrice() + 					"；上报人：" + name + "；接收人：" + nextApprover.name +  "】");			nextApprover.handler(purchaseRequest); // 将请求交由下一个处理者处理		}	}}

请求处理类ViceSchoolMasterApprover

该类同样作为职责链的一个节点，因此需要继承Approver类，如下：

package edu.hebeu.approver;import edu.hebeu.PurchaseRequest;public class ViceSchoolMasterApprover extends Approver{
   	public ViceSchoolMasterApprover(String name) {
   		super(name);		// TODO Auto-generated constructor stub	}	@Override	public void handler(PurchaseRequest purchaseRequest) {
   		if(purchaseRequest.getPrice() > 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) {
    // 如果能够处理			System.out.println("已处理！【请求编号：" + purchaseRequest.getId() + 					"；请求类型：" + purchaseRequest.getType() + 					"；请求金额：" + purchaseRequest.getPrice() + 					"；处理人：" + name + "】");		} else {
    // 如果不能处理			System.out.println("未处理，已上报：【请求编号" + purchaseRequest.getId() + 					"；请求类型：" + purchaseRequest.getType() + 					"；请求金额：" + purchaseRequest.getPrice() + 					"；上报人：" + name + "；接收人：" + nextApprover.name +  "】");			nextApprover.handler(purchaseRequest); // 将请求交由下一个处理者处理		}	}}

请求处理类SchoolMasterApprover

该类也是职责链中的一个节点，同样如上述的各个节点要求，如下：

package edu.hebeu.approver;import edu.hebeu.PurchaseRequest;public class SchoolMasterApprover extends Approver{
   	public SchoolMasterApprover(String name) {
   		super(name);		// TODO Auto-generated constructor stub	}	@Override	public void handler(PurchaseRequest purchaseRequest) {
   		if(purchaseRequest.getPrice() > 30000) {
    // 如果能够处理			System.out.println("已处理！【请求编号：" + purchaseRequest.getId() + 					"；请求类型：" + purchaseRequest.getType() + 					"；请求金额：" + purchaseRequest.getPrice() + 					"；处理人：" + name + "】");		} else {
    // 如果不能处理			System.out.println("未处理，已上报：【请求编号" + purchaseRequest.getId() + 					"；请求类型：" + purchaseRequest.getType() + 					"；请求金额：" + purchaseRequest.getPrice() + 					"；上报人：" + name + "；接收人：" + nextApprover.name +  "】");			nextApprover.handler(purchaseRequest); // 将请求交由下一个处理者处理		}	}}

测试类Client

测试类Client的代码如下：

package edu.hebeu;import java.util.Scanner;import edu.hebeu.approver.CollegeApprover;import edu.hebeu.approver.DepartmentApprover;import edu.hebeu.approver.SchoolMasterApprover;import edu.hebeu.approver.ViceSchoolMasterApprover;public class Client {
   		private static Scanner SCANNER = new Scanner(System.in);		private static int CODE = 1;		public static void main(String[] args) {
   				// 创建职责链的相关对象		DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("万主任");		CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("张院长");		ViceSchoolMasterApprover viceSchollMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("贾副校长");		SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("汤校长");				// 设置链		departmentApprover.setNextApprover(collegeApprover);		collegeApprover.setNextApprover(viceSchollMasterApprover);		viceSchollMasterApprover.setNextApprover(schoolMasterApprover);		schoolMasterApprover.setNextApprover(departmentApprover); // 最好将链设置为环状的，保证不论从哪个职责链结点处理请求都没有问题				while(true) {
   			System.out.println("请输入请求类型："); String type = SCANNER.next();			System.out.println("请输入请求金额："); float money = SCANNER.nextFloat();						// 创建请求			PurchaseRequest request = new PurchaseRequest(type, "0" + CODE++, money);						departmentApprover.handler(request); // 通过系主任进行处理(通过系主任来进行职责链的传递)//			viceSchollMasterApprover.handler(request); // 通过副校长进行处理(通过副校长来进行职责链的传递)					}			}}

测试

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