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GPT带我学-设计模式-责任链模式

article 2024/9/20 23:24:09

什么是责任链模式

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，它通过将请求沿着一条处理链传递，直到某个处理器处理该请求或链的末端被到达，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合。

关键要点

请求处理链：在责任链模式中，请求会沿着一条由多个处理器（Handler）组成的链传递，每个处理器都有机会处理请求。处理器可以选择处理请求、部分处理请求，或者将请求传递给下一个处理器。
解耦：请求的发送者和处理者解耦，发送者不需要知道具体哪个处理器会处理请求，这提高了系统的灵活性和可扩展性。

结构

责任链模式包含以下几个主要角色：

处理器（Handler）：定义了处理请求的接口，并实现链中下一个处理器的引用。通常包含一个 handleRequest 方法来处理请求。
具体处理器（ConcreteHandler）：处理器接口的实现类，负责实际处理请求。如果处理不了，它会将请求传递给链中的下一个处理器。
客户端（Client）：发出请求的客户端，并将请求发送到链上的第一个处理器。

示例1

假设我们有一个系统，它处理不同级别的用户请求：普通用户请求、经理请求和总监请求。系统按责任链的方式处理这些请求，只有合适的处理器才能处理特定的请求。

代码实现

定义处理器接口：

// 处理器接口，定义处理请求的方法
public abstract class Handler {
    protected Handler nextHandler;

    // 设置链中的下一个处理器
    public void setNextHandler(Handler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
    }

    // 处理请求的方法
    public abstract void handleRequest(String request);
}

实现具体处理器：

// 具体处理器：处理普通用户请求
public class UserHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if (request.equals("User Request")) {
            System.out.println("UserHandler 处理请求: " + request);
        } else if (nextHandler != null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

// 具体处理器：处理经理请求
public class ManagerHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if (request.equals("Manager Request")) {
            System.out.println("ManagerHandler 处理请求: " + request);
        } else if (nextHandler != null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

// 具体处理器：处理总监请求
public class DirectorHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if (request.equals("Director Request")) {
            System.out.println("DirectorHandler 处理请求: " + request);
        } else if (nextHandler != null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

客户端代码：

public class ChainOfResponsibilityDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建处理链
        Handler userHandler = new UserHandler();
        Handler managerHandler = new ManagerHandler();
        Handler directorHandler = new DirectorHandler();

        userHandler.setNextHandler(managerHandler);  // 设置链的下一个处理器
        managerHandler.setNextHandler(directorHandler);

        // 发送请求
        userHandler.handleRequest("User Request");       // 由 UserHandler 处理
        userHandler.handleRequest("Manager Request");    // 由 ManagerHandler 处理
        userHandler.handleRequest("Director Request");   // 由 DirectorHandler 处理
        userHandler.handleRequest("Unknown Request");    // 没有处理器能处理
    }
}

输出结果：

UserHandler 处理请求: User Request
ManagerHandler 处理请求: Manager Request
DirectorHandler 处理请求: Director Request

解释

处理链：在这个示例中，UserHandler、ManagerHandler 和 DirectorHandler 组成了一条处理链。每个处理器尝试处理请求，如果不能处理，就将请求传递给链中的下一个处理器。
处理请求：每个处理器只有在它能够处理的情况下才会处理请求，否则它会将请求传递给下一个处理器。

责任链模式的优点

解耦请求发送者和接收者：请求发送者不需要知道哪个处理器会处理请求，减少了耦合。
动态组合处理器：可以动态地改变处理链，增加或删除处理器，而不影响请求发送者。

责任链模式的缺点

链可能变得很长：如果处理链很长，可能会影响性能，特别是每个处理器都不处理请求时。
可能没有处理器处理请求：如果链的末端都没有处理请求的处理器，可能会导致请求未被处理。

责任链模式广泛应用于需要动态决定处理请求顺序的场景，如权限验证、日志记录、请求过滤等。

示例2：客服系统

场景：
假设你有一个在线客服系统，它负责处理用户的各种请求（如一般查询、技术支持、投诉等）。用户的请求根据内容不同会由不同级别的客服人员处理。如果一个客服无法处理该请求，他们会将请求传递给下一级别的客服。

角色对应：

处理器（Handler）：不同级别的客服人员（如普通客服、技术支持、主管）。
请求：用户的服务请求。

示例代码

定义处理器接口：

// 处理器接口，定义处理请求的方法
public abstract class CustomerSupportHandler {
    protected CustomerSupportHandler nextHandler;

    // 设置链中的下一个处理器
    public void setNextHandler(CustomerSupportHandler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
    }

    // 处理请求的方法
    public abstract void handleRequest(String request);
}

实现具体处理器：

// 具体处理器：普通客服
public class GeneralSupportHandler extends CustomerSupportHandler {
    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if (request.equals("General Inquiry")) {
            System.out.println("GeneralSupport 处理请求: " + request);
        } else if (nextHandler != null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

// 具体处理器：技术支持
public class TechnicalSupportHandler extends CustomerSupportHandler {
    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if (request.equals("Technical Issue")) {
            System.out.println("TechnicalSupport 处理请求: " + request);
        } else if (nextHandler != null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

// 具体处理器：投诉处理
public class ComplaintHandler extends CustomerSupportHandler {
    @Override
    public void handleRequest(String request) {
        if (request.equals("Complaint")) {
            System.out.println("ComplaintHandler 处理请求: " + request);
        } else if (nextHandler != null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

客户端代码：

public class CustomerSupportDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建处理链
        CustomerSupportHandler generalSupport = new GeneralSupportHandler();
        CustomerSupportHandler technicalSupport = new TechnicalSupportHandler();
        CustomerSupportHandler complaintHandler = new ComplaintHandler();

        generalSupport.setNextHandler(technicalSupport);  // 设置链的下一个处理器
        technicalSupport.setNextHandler(complaintHandler);

        // 发送请求
        generalSupport.handleRequest("General Inquiry");    // 由 GeneralSupport 处理
        generalSupport.handleRequest("Technical Issue");    // 由 TechnicalSupport 处理
        generalSupport.handleRequest("Complaint");          // 由 ComplaintHandler 处理
        generalSupport.handleRequest("Unknown Request");    // 没有处理器能处理
    }
}

输出结果：

GeneralSupport 处理请求: General Inquiry
TechnicalSupport 处理请求: Technical Issue
ComplaintHandler 处理请求: Complaint

解释

普通客服处理一般查询：如果用户请求是一般查询（如服务信息），GeneralSupportHandler 会处理它。
技术支持处理技术问题：如果请求是技术问题，GeneralSupportHandler 会将请求传递给 TechnicalSupportHandler 处理。
投诉处理：如果请求是投诉，最终会由 ComplaintHandler 处理。
未处理的请求：如果请求类型不在这些处理器的处理范围内，最终请求不会被处理。