Java设计模式中责任链模式详解

时间:2022-11-25 lpf_wei 人气:0

编程是一门艺术，大批量的改动显然是非常丑陋的做法，用心的琢磨写的代码让它变的更美观。

在现实生活中，一个事件需要经过多个对象处理是很常见的场景。例如，采购审批流程、请假流程等。公司员工请假，可批假的领导有部门负责人、副总经理、总经理等，但每个领导能批准的天数不同，员工必须根据需要请假的天数去找不同的领导签名，也就是说员工必须记住每个领导的姓名、电话和地址等信息，这无疑增加了难度。

在计算机软硬件中也有相关例子，如异常处理中，处理程序根据异常的类型决定自己是否处理该异常；还有 OkHttp的拦截器，这些都可以考虑使用责任链模式来实现。

1.责任链设计模式的定义

责任链（Chain of Responsibility）模式：为了避免请求发送者与多个请求处理者耦合在一起，于是将所有请求的处理者通过前一对象记住其下一个对象的引用而连成一条链；当有请求发生时，可将请求沿着这条链传递，直到有对象处理它为止。

2.责任链设计模式的优点与不足

责任链模式是一种对象行为型模式其主要优点：

降低了对象之间的耦合度。该模式使得一个对象无须知道到底是哪一个对象处理其请求以及链的结构，发送者和接收者也无须拥有对方的明确信息。
增强了系统的可扩展性。可以根据需要增加新的请求处理类，满足开闭原则。
增强了给对象指派职责的灵活性。当工作流程发生变化，可以动态地改变链内的成员或者调动它们的次序，也可动态地新增或者删除责任。
责任链简化了对象之间的连接。每个对象只需保持一个指向其后继者的引用，不需保持其他所有处理者的引用，这避免了使用众多的 if 或者 if···else 语句。
责任分担。每个类只需要处理自己该处理的工作，不该处理的传递给下一个对象完成，明确各类的责任范围，符合类的单一职责原则。

其主要不足：

不能保证每个请求一定被处理。由于一个请求没有明确的接收者，所以不能保证它一定会被处理，该请求可能一直传到链的末端都得不到处理。
对比较长的职责链，请求的处理可能涉及多个处理对象，系统性能将受到一定影响。
职责链建立的合理性要靠客户端来保证，增加了客户端的复杂性，可能会由于职责链的错误设置而导致系统出错，如可能会造成循环调用。

3.责任链设计模式的实现思路

通常情况下，可以通过数据链表来实现职责链模式的数据结构

职责链模式主要包含以下角色：

抽象处理者（Handler）角色：定义一个处理请求的接口，包含抽象处理方法和一个后继连接。
具体处理者（Concrete Handler）角色：实现抽象处理者的处理方法，判断能否处理本次请求，如果可以处理请求则处理，否则将该请求转给它的后继者。
客户类（Client）角色：创建处理链，并向链头的具体处理者对象提交请求，它不关心处理细节和请求的传递过程。

责任链模式的本质是解耦请求与处理，让请求在处理链中能进行传递与被处理；理解责任链模式应当理解其模式，而不是其具体实现。责任链模式的独到之处是将其节点处理者组合成了链式结构，并允许节点自身决定是否进行请求处理或转发，相当于让请求流动起来。

4.责任链设计模式应用实例

场景描述：购买商品打折：假如打折可以叠加，只要符合要求，各种折扣都可以叠加使用。

/**
 * 责任链实现的关键是 定义一个next节点  然后构建一个链式结构
 */
public abstract class MultyDiscount implements Discount {
    /**
     * 链的下一个节点
     */
    protected MultyDiscount nextMultyDiscount;
    /**
     * 通过构造函数 将下一个节点链接起来
     * @param nextMultyDiscount
     */
    public MultyDiscount(MultyDiscount nextMultyDiscount){
        this.nextMultyDiscount = nextMultyDiscount;
    }
    @Override
    public int calculate(int money) {
        if (nextMultyDiscount!=null){
            this.nextMultyDiscount.calculate(money);
        }
        return money;
    }
}
public class FullMultyDiscount extends MultyDiscount{
    /**
     * 通过构造函数 将下一个节点链接起来
     *
     * @param nextMultyDiscount
     */
    public FullMultyDiscount(MultyDiscount nextMultyDiscount) {
        super(nextMultyDiscount);
    }
    @Override
    public int calculate(int money) {
        /*先执行满减操作*/
        if (money > 200){
            System.out.println("优惠满减20元");
            money = money - 20;
        }
        /*父类的方法执行的是成员变量的优惠方案，也就是节点的优惠方案*/
        return super.calculate(money);
    }
}
/**
 * 假日一律减5元
 */
public class HolidayMultyDiscount extends MultyDiscount {
    /**
     * 公共的下一个节点 存放在父类节点上
     * @param nextMultyDiscount
     */
    public HolidayMultyDiscount(MultyDiscount nextMultyDiscount) {
        super(nextMultyDiscount);
    }
    @Override
    public int calculate(int money) {
        if (money > 20){
            System.out.println("假日一律减5元");
            money = money - 5;
        }
        return super.calculate(money);
    }
}
/**
 * 首次购 花费多100元 减免30
 */
public class NewerMultyDiscount extends MultyDiscount {

    public NewerMultyDiscount(MultyDiscount nextMultyDiscount) {
        super(nextMultyDiscount);
    }
    @Override
    public int calculate(int money) {
        if (money > 100){
            System.out.println("首次购买减30元");
            money = money - 30;
        }
        return super.calculate(money);
    }
}
/**
 * 第二单8折优惠
 */
public class SecondMultyDiscount extends MultyDiscount {
    public SecondMultyDiscount(MultyDiscount nextMultyDiscount) {
        super(nextMultyDiscount);
    }
    @Override
    public int calculate(int money) {
        System.out.println("第二单打8折");
        Double balance =  money * 0.8;
        return super.calculate(balance.intValue());
    }
}
public class ChainCartClient {
    /*初始化满减优惠券  满减没有下一个节点 是最后一个节点*/
    private static MultyDiscount multyDiscount = new FullMultyDiscount(null);
    static {
        /*新用户减免优惠是 满减优惠*/
        multyDiscount = new NewerMultyDiscount(multyDiscount);
        /*第二单打折扣的下一个节点是新用户减免*/
        multyDiscount = new SecondMultyDiscount(multyDiscount);
        /*假日的下一个节点是 第二单打折扣*/
        multyDiscount = new HolidayMultyDiscount(multyDiscount);
    }
    public static void main(String[] args) {
        List<Fruit> products = new ArrayList();
        products.add(StaticFactory.getFruitApple());
        products.add(StaticFactory.getFruitBanana());
        products.add(StaticFactory.getFruitOrange());
        ShoppingCart cart = new OtherPayShopping(products);
        /*注入优惠方案*/
        cart.setDiscount(multyDiscount);
        cart.submitOrder();
    }
}

责任链设计模式这个实例中，两个关键点：一个是需要一个成员变量存储下一个节点，第二个就是建立一个链式结构的数据。

5.责任链设计模式应用场景

责任链模式通常在以下几种情况使用：

多个对象可以处理一个请求，但具体由哪个对象处理该请求在运行时自动确定。可动态指定一组对象处理请求，或添加新的处理者。需要在不明确指定请求处理者的情况下，向多个处理者中的一个提交请求。

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