23.java设计模式之责任链模式

基本需求

采购员采购教学器材
- 如果金额小于等于5000，由教学主任审批（0<=x<=5000）
- 如果金额小于等于10000，由教学主任审批（5000<x<=10000）
- 如果金额小于等于30000，由教学主任审批（10000<x<=30000）
- 如果金额超过30000，由教学主任审批（30000<x）

传统方案

传统方案是：接收到一个采购请求之后，根据采购的金额来调用对应的审批人完成审批
- 客户端这里会使用分值判断比如(if)来对不同的采购请求处理，这样就存在
  - 如果各个级别的人员审批金额发生变化，在客户端的也需要变化
  - 客户端必须明确的知道，有多少个审批级别和访问
- 对一个采购请求进行处理和审批人就存在强耦合关系，不利于代码的扩展和维护
- 可使用责任链模式解决

基本介绍

责任链（Chain of Responsiblility）模式，又叫职责链模式，为请求创建了一个接收者对象的链，这种模式对请求的发送者和接收者进行解耦
责任链模式通常每个接收者都包含另一个接收者的引用，如果一个对象不能处理该请求，那么它会把相同的请求传给下一个接收者，以此类推
这种设计模式属于行为型模式
UML类图（原理）
- 说明
  - Handler：抽象的处理者，定义一个处理请求的接口，同时含有另一个Handler
  - ConcreteHandlerA和B：具体的处理者，处理它自己负责的请求，可以访问它的后继者（即下一个处理者），如果可以处理当前的请求则处理，否则就将该请求交给后继者去处理，从而形成一个职责链
  - Request：含有多个属性，表示一个请求
UML类图（案例）

代码实现

// 请求类
@Data
@AllArgsConstructor
public class PurchaseRequest {

   // 请求类型
   private Integer type;

   // id
   private Integer id;

   // 请求的价格
   private Float price;
}

// 处理请求的抽象父类
public abstract class Approve {

   // 处理者名称
   protected String name;

   // 下一个处理者
   protected Approve nextApprove;

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

   // 处理请求的抽象方法
   public abstract void processApprove(PurchaseRequest purchaseRequest);

   public void setNextApprove(Approve nextApprove) {
       this.nextApprove = nextApprove;
   }
}

// 子类一 教学主任审批
class DepartmentApprover extends Approve{

   public DepartmentApprover(String name) {
       super(name);
   }

   @Override
   public void processApprove(PurchaseRequest purchaseRequest) {
       if (null != purchaseRequest) {
           if (purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {
               System.out.println(" 请求编号 id = " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
           } else {
               // 使用下一个处理者处理
               this.nextApprove.processApprove(purchaseRequest);
           }
       }
   }
}

// 子类二 院长审批
class CollegeApprover extends Approve{

   public CollegeApprover(String name) {
       super(name);
   }

   @Override
   public void processApprove(PurchaseRequest purchaseRequest) {
       if (null != purchaseRequest) {
           if (purchaseRequest.getPrice() > 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {
               System.out.println(" 请求编号 id = " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
           } else {
               // 使用下一个处理者处理
               this.nextApprove.processApprove(purchaseRequest);
           }
       }
   }
}

// 子类三 副校长审批
class ViceSchoolMasterApprover extends Approve{

   public ViceSchoolMasterApprover(String name) {
       super(name);
   }

   @Override
   public void processApprove(PurchaseRequest purchaseRequest) {
       if (null != purchaseRequest) {
           if (purchaseRequest.getPrice() > 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) {
               System.out.println(" 请求编号 id = " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
           } else {
               // 使用下一个处理者处理
               this.nextApprove.processApprove(purchaseRequest);
           }
       }
   }
}

// 子类四 校长审批
class SchoolMasterApprover extends Approve{

   public SchoolMasterApprover(String name) {
       super(name);
   }

   @Override
   public void processApprove(PurchaseRequest purchaseRequest) {
       if (null != purchaseRequest) {
           if (purchaseRequest.getPrice() > 30000) {
               System.out.println(" 请求编号 id = " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
           } else {
               // 使用下一个处理者处理
               this.nextApprove.processApprove(purchaseRequest);
           }
       }
   }
}

public class Client {
   public static void main(String[] args) {
       // 创建各个级别的审批人
       DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("DepartmentApprover");
       CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("CollegeApprover");
       ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("ViceSchoolMasterApprover");
       SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("SchoolMasterApprover");
       // 使用setXxx方法将各个级别的审批人联系起来
       // 此次使用环状(首尾相连，请求可从任意一个级别进入，处理的条件需要实现闭环，否则会出现死循环，一直处理不了栈溢出 StackOverflowError)
       // 也可使用链状(首尾不相连，请求从首级别进入，直至最后一级，最后一级也处理不了，就会返回错误)
       departmentApprover.setNextApprove(collegeApprover);
       collegeApprover.setNextApprove(viceSchoolMasterApprover);
       viceSchoolMasterApprover.setNextApprove(schoolMasterApprover);
       schoolMasterApprover.setNextApprove(departmentApprover);
       // 创建请求并处理
       collegeApprover.processApprove(new PurchaseRequest(1, 1, 50000f));
   }
}

springmvc源码

在springmvc的HandlerExecutionChain中就是用到了责任链模式

注意事项

将请求和处理分开，实现解耦，提高系统的灵活性
简化了对象，使对象不需要知道链的结构
性能会受到影响，特别是在链较长时，因此需控制链中最大节点数量，一般通过在Handler中设置一个最大节点数量，在setNext()方法中判断是否已经超过阈值，超过则不允许该链建立，避免出现超长链无意识的破坏系统性能
调试不方便，采用了类似递归的方式，调试时逻辑可能比较复杂
最佳应用场景：有多个对象可以处理同一个请求时，例如：多级请求、请假/加薪等审批流程、JavaWeb中Tomcat对Encoding的处理、拦截器