Java设计模式——责任链模式与策略模式

责任链模式与策略模式的区别

在软件开发中，设计模式是解决各种问题的有力工具。责任链模式和策略模式作为两种常见的设计模式，虽然都能在一定程度上提高代码的可维护性和可扩展性，但它们的应用场景和实现方式有很大的不同。以下是对这两种模式的详细分析和比较。

定义与概念

• 责任链模式：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。
• 策略模式：定义了一系列的算法，将每一个算法封装起来，并且使它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。

结构与实现

• 责任链模式
  • 通常包含抽象处理者和具体处理者。抽象处理者定义了处理请求的抽象方法和设置下一个处理者的方法。具体处理者实现抽象处理者的方法，在处理请求时，先判断自己是否能处理，如果能则处理，否则将请求传递给下一个处理者。
  • 代码示例

// 抽象处理者
abstract class Handler {
    protected Handler nextHandler;

    public void setNextHandler(Handler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
    }

    public abstract void handleRequest(int request);
}

// 具体处理者1
class ConcreteHandler1 extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(int request) {
        if (request >= 0 && request < 10) {
            System.out.println("ConcreteHandler1处理请求：" + request);
        } else if (nextHandler!= null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

// 具体处理者2
class ConcreteHandler2 extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(int request) {
        if (request >= 10 && request < 20) {
            System.out.println("ConcreteHandler2处理请求：" + request);
        } else if (nextHandler!= null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

// 客户端调用
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Handler handler1 = new ConcreteHandler1();
        Handler handler2 = new ConcreteHandler2();
        handler1.setNextHandler(handler2);

        int[] requests = {5, 15, 25};
        for (int request : requests) {
            handler1.handleRequest(request);
        }
    }
}

• 策略模式
  • 包含抽象策略类、具体策略类和环境类。抽象策略类定义了抽象的算法方法。具体策略类实现抽象策略类的算法方法，提供具体的算法实现。环境类持有一个抽象策略类的引用，通过调用抽象策略类的方法来执行具体的算法。
  • 代码示例

// 抽象策略
interface Strategy {
    int doOperation(int num1, int num2);
}

// 具体策略1：加法策略
class AddStrategy implements Strategy {
    @Override
    public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
    }
}

// 具体策略2：减法策略
class SubtractStrategy implements Strategy {
    @Override
    public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

// 环境类
class Context {
    private Strategy strategy;

    public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public int executeStrategy(int num1, int num2) {
        return strategy.doOperation(num1, num2);
    }
}

// 客户端调用
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Context addContext = new Context(new AddStrategy());
        Context subtractContext = new Context(new SubtractStrategy());

        System.out.println("10 + 5 = " + addContext.executeStrategy(10, 5));
        System.out.println("10 - 5 = " + subtractContext.executeStrategy(10, 5));
    }
}

应用场景

• 责任链模式
  • 当有多个对象可以处理同一个请求，且处理顺序不确定，需要动态指定处理顺序时，适合使用责任链模式。比如，审批流程，不同级别的审批人构成责任链，根据具体的审批内容和金额等，由不同的审批人进行处理。
  • 日志处理系统，不同级别的日志（如DEBUG、INFO、WARN、ERROR）可以由不同的处理器来处理，形成一条责任链。
• 策略模式
  • 当需要在不同的算法或行为之间进行切换，且这些算法或行为具有相同的目的但实现方式不同时，适合使用策略模式。比如，电商系统中的促销策略，有满减、折扣、赠品等不同的促销方式，可通过策略模式来实现。
  • 游戏中的角色行为，不同角色有不同的移动、攻击等行为，可将这些行为定义为不同的策略。

总结

责任链模式和策略模式虽然都是为了提高代码的可维护性和可扩展性，但它们解决的问题和应用场景不同。在实际开发中，需要根据具体的业务需求和系统设计来选择合适的设计模式。