Java设计模式之职责链模式详解

前言

本文简单介绍了设计模式的一种——职责链模式 

一、职责链模式的定义与特点

定义：

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。

比如我们的审批制度，低等级的审批不了的，交给上一级审批，依次类推，直到审批结束。

在责任链模式中，客户只需要将请求发送到责任链上即可，无须关心请求的处理细节和请求的传递过程，请求会自动进行传递。所以责任链将请求的发送者和请求的处理者解耦了。

特点：

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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。

缺点：

1. 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。

2. 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。

3. 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。

二、职责链模式的结构

职责链模式的主要角色

1.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。

2.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。

3.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。

三、职责链模式案例

案例需求：编写程序完成学习采购项目审批系统

采购员采购教学器材，如果金额小于5000，由教学主任审批，

如果金额小于10000，由院长审批

如果金额小于30000，又副校长审批

如果金额大于30000，由校长审批

采用职责链模式

那么该案例我们传统的方法大致就是采用分支语句去解决，但是这个会导致我们又违反开闭原则，就是如果我们修改审批人的话会去修改类中内容，所以我们采取职责链模式，将审批人类和处理类分开，解耦，分别去实现他。这样的话我们想要加审批人只需要添加新类即可

UML类图

请求审批类

package com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount;

/**
* @author wang
* @version 1.0
* @packageName com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount
* @className PurchaseRequest
* @date 2021/12/28 19:31
* @Descriptio 该类为请求对象，封装了请求处理的相关信息
* 变量分别为请求类型，编号，价格
*/
public class PurchaseRequest {

private String type;
   private int id;
   private float price;

public PurchaseRequest(String type, int id, float price) {
       this.type = type;
       this.id = id;
       this.price = price;
   }

public String getType() {
       return type;
   }

public int getId() {
       return id;
   }

public float getPrice() {
       return price;
   }
}

抽象处理类：

package com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount;

/**
* @author wang
* @version 1.0
* @packageName com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount
* @className ApprovePeople
* @date 2021/12/28 19:36
* @Description 处理审批人的类，抽象处理请求的类
*/
public abstract class ApprovePeople {
   /**
    * 下一个审批人
    */
   ApprovePeople approvePeople;
   /**
    * 审批人名称
    */

String name;

public ApprovePeople(String name) {
       this.name = name;
   }

/**
    * @param approvePeople
    * @Date 2021/12/28 19:39
    * @Param
    * @Return void
    * @MetodName setNext
    * @Author wang
    * @Description 设置下一个审批人的对象
    */
   public void setNext(ApprovePeople approvePeople) {
       this.approvePeople = approvePeople;
   }

/**
    * @param purchaseRequest
    * @Date 2021/12/28 19:40
    * @Param
    * @Return void
    * @MetodName handleRequest
    * @Author wang
    * @Description 处理请求的方法，由该类的子类根据自己的情况去实现
    */
   public abstract void handleRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);
}

教学主任类：

package com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount;

/**
* @author wang
* @version 1.0
* @packageName com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount
* @className TeacherDirector
* @date 2021/12/28 19:47
* @Description 教学主任类，具体的处理请求的类
*/
public class TeacherDirector extends ApprovePeople {
   public TeacherDirector(String name) {
       super(name);
   }

@Override
   public void handleRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
       if (purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {
           System.out.println("请求编号为：" + purchaseRequest.getId() + "\n请求类型为：" + purchaseRequest.getType() +
                   "\n请求金额为：" + purchaseRequest.getPrice() + "的项目被" + this.name + "处理成功");
       } else {
           approvePeople.handleRequest(purchaseRequest);
       }

}
}

院长类

package com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount;

/**
* @author wang
* @version 1.0
* @packageName com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount
* @className DeanApprove
* @date 2021/12/28 19:52
* @Description 院长处理类，具体的处理请求的类
*/
public class DeanApprove extends ApprovePeople{
   public DeanApprove(String name) {
       super(name);
   }

@Override
   public void handleRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
       if(purchaseRequest.getPrice()> 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {
           System.out.println("请求编号为：" + purchaseRequest.getId() + "\n请求类型为：" + purchaseRequest.getType() +
                   "\n请求金额为：" + purchaseRequest.getPrice() + "的项目被" +this.name +"处理成功");
       }else {
           approvePeople.handleRequest(purchaseRequest);
       }
   }
}

校长和副校长类类似与上，只需改动处理条件即可

客户端测试类；

package com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount;

/**
* @author wang
* @version 1.0
* @packageName com.chainOfResponsibilityPattern.SubmitAccount
* @className ClientTest
* @date 2021/12/28 19:58
* @Description 客户测试类
*/
public class ClientTest {
   public static void main(String[] args) {

//创建一个请求
       PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest("体育用品", 1, 4000);
       //创建相关审批人
       TeacherDirector zhang1 = new TeacherDirector("张主任");
       DeanApprove li2 = new DeanApprove("李院长");
       VicePresident chen3 = new VicePresident("陈副院长");
       President liu4 = new President("刘校长");

/**
        * 切记一定要让个处理者之间连接起来，否则会报出空指针异常,且需要构成一个环
        *
        */

zhang1.setNext(li2);
       li2.setNext(chen3);
       chen3.setNext(liu4);
       liu4.setNext(zhang1);

//处理请求
       zhang1.handleRequest(purchaseRequest);

}
}

输出结果

请求编号为：1

请求类型为：体育用品

请求金额为：4000.0的项目被张主任处理成功

请求编号为：2

请求类型为：修仙用品

请求金额为：300000.0的项目被刘校长处理成功

来源：https://blog.csdn.net/ww166955/article/details/122200627