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二十三种设计模式全面解析-职责链模式(Chain of Responsibility Pattern):解放代码责任链,提升灵活性与可维护性


在软件开发中,我们经常面临处理请求或事件的情况。有时候,我们需要将请求或事件依次传递给多个对象进行处理,但又不确定哪个对象最终会处理它。这时候,职责链模式(Chain of Responsibility Pattern)就能派上用场了。


1、什么是职责链模式?

职责链模式是一种行为设计模式,它能够使请求发送者和接收者解耦,使代码更具有灵活性和可维护性。


2、职责链模式适用场景
职责链模式适用于以下场景:

(1)、当需要将请求的处理逻辑分离成多个独立的对象,并且每个对象都有可能处理请求时。

(2)、当需要按照一定的顺序处理请求时。

(3)、当希望动态地指定处理请求的对象集合时。


3、职责链模式技术点
在职责链模式中,关键的技术点包括:

(1)、职责链的构成:职责链由多个处理者对象组成,每个处理者对象都包含一个对下一个处理者对象的引用。

(2)、请求的传递:请求从发送者开始,逐级传递给职责链中的处理者对象,直到有一个处理者对象能够处理请求为止。

(3)、处理者对象的判断:每个处理者对象都有一个处理请求的方法,该方法根据自身的判断条件来决定是否处理请求,或将请求传递给下一个处理者对象。


4、详细案例代码
下面我们通过一个简单的场景来演示职责链模式的应用。假设我们正在开发一个购买审批系统,需要根据不同的金额级别来审核购买请求。我们可以构建一个职责链来处理这些审批请求。

// 抽象处理者
abstract class Approver {protected Approver nextApprover;public void setNextApprover(Approver nextApprover) {this.nextApprover = nextApprover;}public abstract void approveRequest(double amount);
}// 具体处理者
class Manager extends Approver {public void approveRequest(double amount) {if (amount <= 1000) {System.out.println("Manager approved the purchase request.");} else if (nextApprover != null) {nextApprover.approveRequest(amount);}}
}class Director extends Approver {public void approveRequest(double amount) {if (amount <= 5000) {System.out.println("Director approved the purchase request.");} else if (nextApprover != null) {nextApprover.approveRequest(amount);}}
}class CEO extends Approver {public void approveRequest(double amount) {if (amount <= 10000) {System.out.println("CEO approved the purchase request.");} else {System.out.println("The purchase request exceeds the company's limit.");}}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Approver manager = new Manager();Approver director = new Director();Approver ceo = new CEO();manager.setNextApprover(director);director.setNextApprover(ceo);manager.approveRequest(500);manager.approveRequest(5000);manager.approveRequest(15000);}
}

以上案例代码展示了一个简单的购买审批系统,使用了职责链模式来处理不同金额级别的购买请求。代码中包含了三个具体处理者:Manager(经理)、Director(主管)和CEO(首席执行官),它们按照责任链的顺序构成了一个处理链。


在客户端代码中,首先创建了三个具体处理者对象:manager、director和ceo。然后通过使用setNextApprover()方法,将处理者对象按照处理顺序连接成一个职责链。具体来说,manager的下一个处理者是director,director的下一个处理者是ceo。


接下来,通过调用manager的approveRequest()方法来处理购买请求。如果请求金额小于等于1000,manager会批准请求并输出一条相应的信息。如果请求金额超过1000,manager会将请求传递给下一个处理者,即director。director会进行自身的判断,如果请求金额小于等于5000,director会批准请求并输出信息。


如果请求金额超过5000,director会将请求传递给ceo。ceo会进行最后的判断,如果请求金额小于等于10000,ceo会批准请求并输出信息。如果请求金额超过10000,ceo会拒绝请求并输出相应信息。


通过这样的设计,购买请求会依次经过manager、director和ceo三个处理者对象的判断和处理,直到找到能够处理请求的处理者对象或者达到职责链的末尾。这种方式使得代码具有灵活性,可以根据不同的请求金额级别进行处理,同时也能够方便地扩展和修改职责链。


在实际应用中,职责链模式可以用于各种场景,例如审批流程、日志处理、异常处理等。通过合理构建职责链,可以实现请求的动态分发和处理,提高代码的可维护性和可扩展性。


总结:
职责链模式为我们解决了处理请求或事件的灵活性和可维护性问题,使得代码更加模块化和可扩展。然而,职责链模式并不是适用于所有场景的银弹。在某些情况下,职责链可能会导致请求的传递过程变得复杂,或者可能出现请求无法被任何处理者对象处理的情况。在接下来的博文中,我们将深入探讨职责链模式的优缺点以及更多实际应用案例,帮助你更好地理解和应用这一设计模式。


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