详解Java实现设计模式之责任链模式

一、模拟业务需求

假设我们现在需要在我们的系统中导入一批关于学生信息的Excel的数据，其主要的信息有：学号、姓名、年龄、性别等等，在导入系统的时候，我们肯定不能直接的保存到数据库，我们肯定是先要对这个Excel的数据进行校验，看是否符合系统的要求，只有都符合了系统的要求了，我们把这些数据保存到数据库中去。假如我们的学生对应的实体类如下：

@Data
public class Student {
/**
* 学生编号
*/
private String stNo;
/**
* 学生姓名
*/
private String stName;
/**
* 学生年龄
*/
private Integer age;
/**
* 性别
*/
private String gender;

}

那么假设我们现在的需求是：在我们的StudentServiceImpl业务实现类里面已经接收到了一个List

二、小步小跑的迭代开发

好，一开始，业务那边的小姑娘小美说这些学生的数据没有什么重要的，只要校验这个学生的姓名不能为空就行且不超过20个字就行了，这个对于你来说就是个小意思，于是你可能在业务代码中先对集合进行遍历然后写下这样的判断：

//判断学生的姓名是否符合条件
if(Objects.nonNull(stu.getStName()) && stu.getStName().length() < 20) {
//TODO ...对符合的数据进行下一步的处理
}

过了不久，小美害羞的看着你，对你说：这个年龄也要做判断，必填且不能小于0，不能大于60，改好了请你吃饭。你看着她甜美的笑容，果断的对好说：简单。于是你又加上了这样的代码：

//判断学生的姓名是否符合条件
if(Objects.nonNull(stu.getStName()) && stu.getStName().length() < 20) {

if(Objects.nonNull(stu.getStAge()) && stu.getStAge() > 0 && stu.getStAge() < 60) {
//TODO ...对符合的数据进行下一步的处理
}
}

又过了几天，你又看到小美跑过来，你满怀期待的觉得她是通知你今天下班了一起共进晚餐。但是她却支支吾吾的想说又说不出，这里你心想，完蛋了，会不会共进晚餐的机会泡汤了。这时她说：这个学生的性别也要做校验，且只能是“男”或“女”，加上之前的都要校验通过了才能在到系统里面。听到这里，你不由得松了一口气，共进晚餐的机会还有。于是你说：没问题。于是你又在原先的代码里面进行了迭代：

//判断学生的姓名是否符合条件
if(Objects.nonNull(stu.getStName()) && stu.getStName().length() < 20) {

if(Objects.nonNull(stu.getStAge()) && stu.getStAge() > 0 && stu.getStAge() < 60) {

if(Object.notNull(stu.getGender()) && ("男".equest(stu.getGender()) || "女".equest(stu.getGender()))) {
//TODO ...对符合的数据进行下一步的处理

}
}
}

你很快的改完了，但是在检查的时候，看着这个代码，总感觉有总说不出来的问题，但是又好像没有什么问题。实然，你想到以后小美肯定还会经常来找你，如果再继续的这样if的写下去，以后越来越难维护了，以后和小美吃饭的时间都没有了。想到这，你不由得直冒冷汗。于是你闭关半天，终于把这个潜在的阻止你和小美吃饭的的拦路虎给解决了。

三、系统对数据的校验要求

• stName（学生姓名）：不能为空，不能超过20个字符。

• age（学生年龄）：只能为整数，且小于60。

• gender（学生性别）：只能是"男"或"女"。

• stNo（学生编号）：要求唯一，不能为空，不能超过20个字符，且在数据库中不能已经存在。

四、新建一个抽象类

在这个抽象类中，包含有有一个它自身属性，和一个set方法，此外还要有一个抽象方法，给不同的子类来实现不同的逻辑，详细说明如下：

//抽象的父类
public abstract class AbsCheckStudent {
//包含有自身的一个属性，其作业主要是下一个对数据的处理者
protected AbsCheckStudent absCheckStudent;
//设定下一个处理者
public void setAbsCheckStudent(AbsCheckStudent absCheckStudent) {
this.absCheckStudent = absCheckStudent;
}
//此方法是业务层调用的方法，即业务调用此方法，把学生的集合做参数传进来即可。
public void handleCheck(List<Student> studentList) {
if (Objects.nonNull(studentList) && !studentList.isEmpty()) {
List<Student> checkIsOk = checkStudent(studentList);
//判断下一个处理者是不是null，即还有没有下一个处理者，且判断数据是否为空
if (Objects.nonNull(absCheckStudent) && Objects.nonNull(checkIsOk) && !checkIsOk.isEmpty()) {
//调用下一个处理者的业务处理方法
absCheckStudent.handleCheck(checkIsOk);
}
}
}
//此方法是由不同的子类来进行不同的处理实现
public abstract List<Student> checkStudent(List<Student> studentList);
}

五、子类的实现

首先实现的是学生姓名的校验的子类

public class StNameCheck extends AbsCheckStudent{

@Override
public List<Student> checkStudent(List<Student> studentList) {
//获取学生名称不符合条件的学生对象
List<Student> stNameIsNotOk = studentList.stream().filter(stu -> {
String stName = stu.getStName();
return Objects.isNull(stName) || "".equals(stName);
}).collect(Collectors.toList());
System.out.println("名字校验不通过的数据有："+ stNameIsNotOk.toString());
//在原有的集合中移除不符合学生姓名的对象集合
studentList.removeAll(stNameIsNotOk);
System.out.println("名字校验通过的数据：" + studentList.toString());
//返回通过学生姓名校验的学生的集合
return studentList;
   }
}

然后再实现的是学生年龄的校验子类

public class StAgeCheck extends AbsCheckStudent{
@Override
public List<Student> checkStudent(List<Student> studentList) {
//获取学生年龄不符合条件的学生对象
List<Student> stAgeIsNotOk = studentList.stream().filter(stu -> {
Integer stAge = stu.getAge();
return Objects.isNull(stAge) || stAge <= 0 || stAge >= 60;
}).collect(Collectors.toList());
System.out.println("年龄校验不通过的数据有：" + stAgeIsNotOk.toString());
//在原有的集合中移除不符合学生年龄的对象集合
studentList.removeAll(stAgeIsNotOk);
System.out.println("年龄校验通过的数据：" + studentList.toString());
//返回通过学生姓名校验的学生的集合
return studentList;
   }
}

最后实现的是学生性别的校验的子类

public class StGenderCheck extends AbsCheckStudent{
@Override
public List<Student> checkStudent(List<Student> studentList) {
//获取学生年龄不符合条件的学生对象
List<Student> stGenderIsNotOk = studentList.stream().filter(stu -> {
String gender = stu.getGender();
return Objects.isNull(gender) || !("男".equals(gender) || "女".equals(gender));
}).collect(Collectors.toList());
System.out.println("性别校验没有通过的数据：" + stGenderIsNotOk.toString());
//在原有的集合中移除不符合学生年龄的对象集合
studentList.removeAll(stGenderIsNotOk);
System.out.println("性别校验通过的数据：" + studentList.toString());
//返回通过学生姓名校验的学生的集合
return studentList;
   }
}

六、构建责任链和调用

好了，现在，校验姓名的子类、校验年龄的子类、校验性别的子类都已经实现了。不同职责的子类校验有了，现在我们需要构建一条责任链。即，先通过了姓名校验的数据才能进行下一步的年龄校验，通过了年龄校验的数据才能到性别校验，性别校验通过了，就可以保存数据到数据库了。现在我们构建如下的责任链：

public class Chain {
public static AbsCheckStudent getStudentCheck() {
//校验姓名
AbsCheckStudent stNameCheck = new StNameCheck();
//校验年龄
AbsCheckStudent stAgeCheck = new StAgeCheck();
//校验性别
AbsCheckStudent stGenderCheck = new StGenderCheck();

//设置好责任链的顺序，把校验年龄的子类当作StNameCheck中的下一个处理者
stNameCheck.setAbsCheckStudent(stAgeCheck);
//把校验性别的子类当作StAgeCheck中的下一个处理者
stAgeCheck.setAbsCheckStudent(stGenderCheck);
}

public static void main(String[] args) {
AbsCheckStudent studentCheck = getStudentCheck();
List<Student> studentList = getStudents();
studentCheck.handleCheck(studentList);
}

public static List<Student> getStudents() {
List<Student> result = new ArrayList<>();
Student s1 = new Student();
s1.setAge(12);
s1.setGender("男");
s1.setStName("张三");
s1.setStNo("");

Student s2 = new Student();
s2.setAge(12);
s2.setGender("男1");
s2.setStName("张三");
s2.setStNo("123");

Student s3 = new Student();
s3.setAge(12);
s3.setGender("男");
s3.setStName("张三");
s3.setStNo("123");

result.add(s1);
result.add(s2);
result.add(s3);
return result;
   }
}

最后的运行结果如下：

你看，这样的话，我们只要有有最后校验性别的逻辑里面，对于通过性别校验的数据保存到数据库里面就行了。

七、可维护性

当你闭关出来后，小美又过来找你了，说学生编号要求唯一，不能为空，不能超过20个字符，且在数据库中不能已经存在。只有当编号的校验通过了就可以放心的保存到数据库了。
这时候，你就可以这样进行扩展了，先创建一个子类来继承AbsCheckStudent

public class StGenderCheck extends AbsCheckStudent{
@Override
public List<Student> checkStudent(List<Student> studentList) {
//获取学生年龄不符合条件的学生对象
List<Student> stNoIsNotOk = studentList.stream().filter(stu -> {
String stNo = stu.getStNo();
return Objects.isNull(stNo) || "".equals(stNo) || stNo.length() > 20;
}).collect(Collectors.toList());
//TODO 做数据库中的惟一性的校验等
System.out.println("编号校验不通过的数据有：" + stNoIsNotOk.toString());
//在原有的集合中移除不符合学生编号的对象集合
studentList.removeAll(stNoIsNotOk);
System.out.println("通过了全部的校验的数据有：" + studentList);
//TODO 全部通过校验了，保存数据到数据库 save(studentList);
return null;
   }
}

然后我们再在那个责任链上加上这个新的处理节点：

public class Chain {
public static AbsCheckStudent getStudentCheck() {
//校验姓名
AbsCheckStudent stNameCheck = new StNameCheck();
//校验年龄
AbsCheckStudent stAgeCheck = new StAgeCheck();
//校验性别
AbsCheckStudent stGenderCheck = new StGenderCheck();

//设置好责任链的顺序，把校验年龄的子类当作StNameCheck中的下一个处理者
stNameCheck.setAbsCheckStudent(stAgeCheck);
//把校验性别的子类当作StAgeCheck中的下一个处理者
stAgeCheck.setAbsCheckStudent(stGenderCheck);

AbsCheckStudent stNoCheck = new StNoCheck();
//把学生的编号校验放到性别校验的后面
stGenderCheck.setAbsCheckStudent(stNoCheck);
}

// ......
}

运行结果如下：

八、总结

8.1、责任链模式

• 可以控制请求的处理的顺序

• 单一职责原则，可以对发起操作和执行操作的类进行解耦

• 开闭原则，可不用修改原有的业务代码，新增其他的处理类

• 不能保证每个处理者者可以执行

• 效率不是很好，调用时如果不注意会出现各种各样的问题

8.2、责任链模式适用的场景

• 当必须按顺序执行多个处理者时，可以考虑使用责任链模式

• 如果处理者的顺序及其必须在运行时改变时，可以考虑使用责任链模式

来源：https://www.cnblogs.com/byqin/p/14918638.html