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职责链模式

article 2025/1/26 14:31:13

在软件开发的过程中，我们常常会遇到这样的场景：一个请求可能需要经过多个对象的处理才能得到最终结果。例如，在请假审批流程中，请假申请可能需要依次经过组长、部门经理、总经理等不同角色的审批。传统的处理方式可能是在一个方法中通过复杂的条件判断来决定由哪个对象处理请求，这种方式不仅代码耦合度高，而且扩展性和维护性较差。职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）提供了一种优雅的解决方案，它将处理请求的对象连成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有对象处理该请求为止。

职责链模式概述

职责链模式是一种行为型设计模式，它使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。职责链模式主要包含以下角色：

抽象处理者（Handler）：定义一个处理请求的接口，包含一个后继者（successor）的引用。提供设置后继者和处理请求的抽象方法。
具体处理者（ConcreteHandler）：继承抽象处理者，实现处理请求的方法。在处理请求时，它可以选择自己处理请求，或者将请求传递给后继者。
客户端（Client）：创建职责链，并向链上的第一个处理者提交请求。

职责链模式代码示例

以下是使用 Java 语言实现职责链模式的示例代码。以一个简单的采购审批流程为例，采购申请金额不同，审批人不同。金额小于等于 1000 元由组长审批，1000 元到 5000 元由部门经理审批，大于 5000 元由总经理审批。

// 抽象处理者
abstract class Approver {
    protected Approver successor;

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

    public abstract void processRequest(int amount);
}

// 具体处理者：组长
class TeamLeader extends Approver {
    @Override
    public void processRequest(int amount) {
        if (amount <= 1000) {
            System.out.println("组长审批通过采购申请，金额：" + amount);
        } else if (successor!= null) {
            successor.processRequest(amount);
        }
    }
}

// 具体处理者：部门经理
class DepartmentManager extends Approver {
    @Override
    public void processRequest(int amount) {
        if (amount > 1000 && amount <= 5000) {
            System.out.println("部门经理审批通过采购申请，金额：" + amount);
        } else if (successor!= null) {
            successor.processRequest(amount);
        }
    }
}

// 具体处理者：总经理
class GeneralManager extends Approver {
    @Override
    public void processRequest(int amount) {
        if (amount > 5000) {
            System.out.println("总经理审批通过采购申请，金额：" + amount);
        } else if (successor!= null) {
            successor.processRequest(amount);
        }
    }
}

public class ChainOfResponsibilityPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建处理者
        TeamLeader teamLeader = new TeamLeader();
        DepartmentManager departmentManager = new DepartmentManager();
        GeneralManager generalManager = new GeneralManager();

        // 设置职责链
        teamLeader.setSuccessor(departmentManager);
        departmentManager.setSuccessor(generalManager);

        // 提交采购申请
        teamLeader.processRequest(500);
        teamLeader.processRequest(3000);
        teamLeader.processRequest(8000);
    }
}

在上述代码中，Approver 是抽象处理者，定义了设置后继者和处理请求的方法。TeamLeader、DepartmentManager 和 GeneralManager 是具体处理者，继承自 Approver，根据采购金额决定是否由自己处理请求，若不能处理则传递给后继者。在 main 方法中，我们创建了处理者并构建了职责链，然后提交不同金额的采购申请，观察请求在职责链上的处理过程。

职责链模式的应用场景

审批流程：如请假审批、费用报销审批等，不同级别的审批人根据申请的具体情况进行处理。
事件处理：在图形用户界面（GUI）编程中，当一个事件发生时，可能有多个组件对其感兴趣并尝试处理。例如，一个鼠标点击事件可能会被按钮、面板、窗口等组件依次处理。
错误处理：在程序运行过程中，可能会出现不同类型和严重程度的错误。可以通过职责链模式，将错误处理的任务分配给不同的错误处理器，每个处理器负责处理特定类型或级别的错误。

职责链模式的优缺点

优点
- 解耦请求与处理：请求的发送者不需要知道具体哪个对象会处理请求，只需要将请求发送到职责链上，由链上的对象自行决定是否处理。这样降低了请求发送者与处理者之间的耦合度，提高了系统的灵活性和可维护性。
- 增强可扩展性：当需要增加新的处理逻辑时，只需要创建新的具体处理者，并将其加入到职责链中，不需要修改现有代码，符合开闭原则。
- 动态调整职责链：可以在运行时动态地调整职责链的结构，例如添加、移除或改变处理者的顺序，以适应不同的业务需求。
缺点
- 请求可能不被处理：如果职责链没有正确配置，可能会出现请求一直传递到链尾，却没有任何处理者处理的情况。
- 性能问题：当职责链较长时，请求在链上的传递可能会带来一定的性能开销，因为每个处理者都需要进行条件判断和方法调用。
- 调试困难：由于请求的处理过程分散在多个处理者中，当出现问题时，调试和定位错误可能会比较困难。