第16章职责链模式

16.1 职责链模式

职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）：避免将一个请求的发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有机会处理请求。将接收请求的对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有一个对象能够处理它为止。

16.3 职责链模式结构与实现

Handler（抽象处理者）：它定义了一个处理请求的接口，一般设计为抽象类，由于不同的具体处理者处理请求的方式不同，因此在其中定义了抽象请求处理方法。每一个处理者的下家还是一个处理者，故在抽象处理者中定义了一个抽象处理者类型的对象（如结构图中的successor）作为其对下家的引用，通过该引用处理者可以连成一条链。
ConcreteHandler（具体处理者）：它是抽象处理者的子类，可以处理用户请求，在具体处理者类中实现了抽象处理者中定义的抽象请求处理方法，在处理请求之前需要进行判断，看是否有相应的处理权限，如果可以处理请求就处理它，否则将请求转发给后继者；在具体处理者中可以访问链中的下一个对象，以便请求的转发。

16.3 职责链模式实现

抽象处理者类 Handler：

public abstract class Handler {
    //维持对下家的引用
    protected Handler successor;

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

    public abstract void handleRequest(String request);
}

具体处理者类 ConcreteHandler：

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
        }
    }
}

具体创建和调用

...
Handler handler1, handler2, handler3;
handler1 =new ConcreteHandlerA();
handler2=new ConcreteHandlerB();
handler3 =new ConcreteHandlerC();
//创建职责链
handler1.setSuccessor(handler2);
handler2.setSuccessor(handler3);
//发送请求,请求对象通常为自定义类型
hanlder1.handleRequest("请求对象");
...

16.4 职责链模式应用实例

实例说明

某企业的SCM（Supply Chain Management，供应链管理）系统中包含一个采购审批子系统。该企业的采购审批是分级进行的，即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来审批，主任可以审批5万元以下（不包括5万元）的采购单，副董事长可以审批5万元至10万元（不包括10万元）的采购单，董事长可以审批10万元至50万元（不包括50万元）的采购单，50万元及以上的采购单则需要开董事会讨论决定，如图所示：

现使用职责链模式设计并实现该系统。

实例类图

抽象处理者（抽象传递者）
- 抽象类Approver
具体处理者（具体传递者）
- Director
- VicePresident
- President
- Congress
请求类
- PurchaseRequest

实例代码

PurchaseRequest：采购单类，充当请求类。

package designpatterns.cor;

public class PurchaseRequest {
    private double amount;  //采购金额

    private int number; //采购单编号
    private String purpose; //采购目的

    public PurchaseRequest(double amount, int number, String purpose) {
        this.amount = amount;
        this.number = number;
        this.purpose = purpose;
    }

    public double getAmount() {
        return amount;
    }

    public void setAmount(double amount) {
        this.amount = amount;
    }

    public int getNumber() {
        return number;
    }

    public void setNumber(int number) {
        this.number = number;
    }

    public String getPurpose() {
        return purpose;
    }

    public void setPurpose(String purpose) {
        this.purpose = purpose;
    }
}

Approver：审批者类，充当抽象处理者。

package designpatterns.cor;

public abstract class Approver {
    protected Approver successor;   //定义后继对象
    protected String name;

    //审批者姓名
    public Approver(String name) {
        this.name = name;
    }

    //设置后继者
    public void setSuccessor(Approver successor) {
        this.successor = successor;
    }

    //抽象请求处理方法
    public abstract void processRequest(PurchaseRequest request);
}

Director：主任类，充当具体处理者。

package designpatterns.cor;

public class Director extends Approver {
    public Director(String name) {
        super(name);
    }

    //具体请求处理方法
    public void processRequest(PurchaseRequest request) {
        if (request.getAmount() < 50000) {
            //处理请求
            System.out.println("主任" + this.name + "审批采购单: " + request.getNumber() + ",金额:" + request.getAmount() + "元, 采购目的:" + request.getPurpose() + ".");
        } else {
            //转发请求
            this.successor.processRequest(request);
        }
    }
}

VicePresident：副董事长类，充当具体处理者。

package designpatterns.cor;

public class VicePresident extends Approver {
    public VicePresident(String name) {
        super(name);
    }

    //具体请求处理方法
    public void processRequest(PurchaseRequest request) {
        if (request.getAmount() < 100000) {
            //处理请求
            System.out.println("副董事长" + this.name + "审批采购单: " + request.getNumber() + ",金额:" + request.getAmount() + "元, 采购目的:" + request.getPurpose() + ".");
        } else {
            //转发请求
            this.successor.processRequest(request);
        }
    }
}

President：董事长类，充当具体处理者。

package designpatterns.cor;

public class President  extends Approver {
    public President(String name) {
        super(name);
    }

    //具体请求处理方法
    public void processRequest(PurchaseRequest request) {
        if (request.getAmount() < 500000) {
            //处理请求
            System.out.println("董事长" + this.name + "审批采购单: " + request.getNumber() + ",金额:" + request.getAmount() + "元, 采购目的:" + request.getPurpose() + ".");
        } else {
            //转发请求
            this.successor.processRequest(request);
        }
    }
}

Congress：董事会类，充当具体处理者。

package designpatterns.cor;

public class Congress extends Approver {
    public Congress(String name) {
        super(name);
    }

    //具体请求处理方法
    public void processRequest(PurchaseRequest request) {
        //处理请求
        System.out.println("召开董事会审批采购单:" + request.getNumber() + ",金额:" + request.getAmount() + "元, 采购目的:" + request.getPurpose() + ".");
    }
}

Client：客户端测试类。

package designpatterns.cor;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Approver wjzhang, gyang, jguo, meeting;
        wjzhang = new Director("张无忌");

        gyang = new VicePresident("杨过");

        jguo = new President("郭靖");

        meeting = new Congress("董事会");
        //创建职责链
        wjzhang.setSuccessor(gyang);
        gyang.setSuccessor(jguo);
        jguo.setSuccessor(meeting);
        //创建采购单
        PurchaseRequest pr1 = new PurchaseRequest(45000, 10001, "购买倚天剑");
        wjzhang.processRequest(pr1);
        PurchaseRequest pr2 = new PurchaseRequest(60000, 10002, "购买葵花宝典");
        wjzhang.processRequest(pr2);
        PurchaseRequest pr3 = new PurchaseRequest(160000, 10003, "购买金刚经");
        wjzhang.processRequest(pr3);

    }

}

结果及分析

在系统中新增一位具体的处理者（经理 Manager）审批5万元至8万元（不包括8万元）的采购单

package designpatterns.cor;

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

    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest request) {
        if (request.getAmount() < 80000) {
            //处理请求
            System.out.println("经理" + this.name + "审批采购单: " + request.getNumber() + ",金额:" + request.getAmount() + "元, 采购目的:" + request.getPurpose() + ".");
        } else {
            //转发请求
            this.successor.processRequest(request);
        }
    }
}


package designpatterns.cor;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Approver wjzhang, gyang, jguo, meeting, ruhuang;
        wjzhang = new Director("张无忌");

        gyang = new VicePresident("杨过");

        jguo = new President("郭靖");

        meeting = new Congress("董事会");

        ruhuang = new Manager("黄蓉");
        //创建职责链
        wjzhang.setSuccessor(ruhuang);
        ruhuang.setSuccessor(gyang);
        gyang.setSuccessor(jguo);
        jguo.setSuccessor(meeting);

        //创建采购单
        PurchaseRequest pr1 = new PurchaseRequest(45000, 10001, "购买倚天剑");
        wjzhang.processRequest(pr1);
        PurchaseRequest pr2 = new PurchaseRequest(60000, 10002, "购买葵花宝典");
        wjzhang.processRequest(pr2);
        PurchaseRequest pr3 = new PurchaseRequest(160000, 10003, "购买金刚经");
        wjzhang.processRequest(pr3);
    }
}

16.5 纯与不纯的职责链模式

纯的职责链模式

一个纯的职责链模式要求一个具体处理者对象只能在两个行为中选择一，要么承担全部责任，要么将责任推给下家，不允许出现某一个具体处理者对象在承担了一部分或全部责任后又将责任向下传递的情况。而且在纯的职责链模式中要求一个请求必须被某一个处理者对象所接收，不能出现某个请求未被任何一个处理者对象处理的情况。

不纯的职责链模式

在一个不纯的职责链模式中允许某个请求被一个具体处理者部分处理后再向下传递，或者一个具体处理者处理完某请求后其后继处理者可以继续处理该请求，而且一个请求可以最终不被任何处理者对象所接收并处理。

举例：Java AWT
Java AWT 1.0中的事件处理模型应用的是不纯的职责链模式，其基本原理如下：

窗口组件（如按钮、文本框等）一般位于容器组件中
当事件发生在某一个在组件上时

组件对象的 handleEvent() 方法将事件传递给相应的事件处理方法；
1. 处理此事件
2. 决定是否将该事件向上一级容器组件传播；
上级容器组件在接到事件之后可以继续处理此事件并决定是否继续向上级容器组件传播；
如此反复，直到事件到达顶层容器组件为止；
如果一直传到最顶层容器仍没有处理方法，则该事件不予处理。
每一级组件在接收到事件时都可以处理此事件，而不论此事件是否在上一级已得到处理，还存在事件未被处理的情况。

早期的 Java AWT 事件模型（JDK 1.0及更早）中的这种事件处理机制——事件浮升（Event Bubbling）机制。
从Java.1.1 以后，JDK使用观察者模式代替职责链模式来处理事件。
目前,在JavaScript中仍然可以使用这种事件浮升机制来进行事件处理。

16.6 职责链模式优/缺点与适用环境

职责链模式通过建立一条链来组织请求的处理者，请求将沿着链进行传递,请求发送者无须知道请求在何时，何处以及如何被处理,实现了请求发送者与处理者的解耦。在软件开发中，如果遇到有多个对象可以处理同一请求可以应用职责链模式

在Web应用开发中创建多个过滤器（Filter）链来对请求数据进行过滤；
在工作流系统中实现公文的分级审批；
Java语言中的异常处理(ExceptionHandlers)机制也是职责链模式的典型应用之一，不同的catch子句可以处理不同类型的异常。

16.6.1 职责链模式优点

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，并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，可简化对象之间的相互连接。
在给对象分派职责时，职责链可以带来更多的灵活性，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。

16.6.2 职责链缺点

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多个处理对象，系统性能将受到一定的影响，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。

16.6.3 职责链模式适用环境

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。

posted @ 2022-04-20 14:07 手持六脉神剑的外星人阅读(52) 评论(0) 编辑收藏举报

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第16章 职责链模式