Java设计模式之行为型-责任链模式（UML类图+案例分析）

黄团团

已于 2023-07-27 09:38:29 修改

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分类专栏：设计模式 Java 文章标签：设计模式责任链模式 uml java

于 2023-07-12 21:53:51 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/HJW_233/article/details/131686862

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本文介绍了责任链模式的基础概念，包括其在请求处理中的作用，以及如何通过UML类图展示其结构。文章详细阐述了模式中的角色设计，如抽象处理者和具体处理者的职责。接着，通过Java代码展示了如何实现一个请假审批流程，利用责任链模式实现请求的逐层解析。最后，文章还探讨了在SpringBoot中如何利用该模式，并提供了相应的实现代码，以及模式的优点、缺点和适用场景。

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一、基础概念

责任链模式是一种行为设计模式,它允许你将请求沿着处理者链进行发送。请求会被链上每个处理者处理,直到请求被处理完毕。该模式主要解决的是请求的发送者和多个请求处理者之间建立一条链式的调用关系，以实现请求的逐层解析处理。

二、UML类图

三、角色设计

角色	描述
抽象处理者角色	定义了请求处理的接口，提供责任传递机制
具体处理者角色	实现了抽象处理者的处理方法，对请求进行处理
客户端角色	创建处理链，并向链头发送请求，不直接访问处理者

四、案例分析

下面我们利用责任链模式实现一个可扩展的请假审批流程，通过链式传递请求实现请求者和处理者的解耦，不需要知道整个链的结构。

4.1、在Java中实现

定义了抽象处理者类Handler，里面有一个successor表示下一级处理者，代码如下：

public abstract class Handler {
  protected Handler successor;

  public void setSuccessor(Handler successor) {
    this.successor = successor;
  }

  public abstract void handleRequest(int leaveDays);
}

Manager、Director、Boss继承了Handler，分别代表不同级别的审批人，在每个具体处理者中判断请假天数，如果在权限内就审批通过，否则传给下一级处理者。

public class Manager extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 3) {
            System.out.println("请假" + leaveDays + "天，主管审批通过！");
        } else {
            successor.handleRequest(leaveDays);
        }
    }
}

public class Director extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 6) {
            System.out.println("请假" + leaveDays + "天，经理审批通过！");
        } else {
            successor.handleRequest(leaveDays);
        }
    }
}


public class Boss extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 10) {
            System.out.println("请假" + leaveDays + "天，老板审批通过！");
        } else {
            System.out.println("请假" + leaveDays + "天，老板审批不通过！");
        }
    }

}

将三个处理者链成一条责任链，并依次发起请假请求，请求会从Manager开始，依次传递到Director和Boss，直到有人审批通过或最终审批不通过。

客户端：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //主管
        Handler manager = new Manager();
        //经理
        Handler director = new Director();
        //老板
        Handler boss = new Boss();

        manager.setSuccessor(director);
        director.setSuccessor(boss);

        manager.handleRequest(1);
        manager.handleRequest(4);
        manager.handleRequest(8);
        manager.handleRequest(12);
    }

}

运行结果如下：

4.2、在SpringBoot中实现

先定义一个Handler接口，包含处理请求的方法handleRequest，参数为请假天数leaveDays。

package com.example.zrl.service;

public interface Handler {

  public boolean handleRequest(int leaveDays);
  
}

定义Manager类实现Handler接口，表示主管审批角色。在handleRequest方法中，如果天数<=3，则输出审批通过信息，这是主管的审批规则。

注：@Order是指定Bean的加载顺序，数字越小越先被加载！

package com.example.zrl.service;

import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Order(0)
public class Manager implements Handler {

    @Override
    public boolean handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 3) {
            System.out.println("请假" + leaveDays + "天，主管审批通过！");
            return false;
        }
        return true;
    }
}

定义Director类实现Handler接口，表示经理审批角色。在handleRequest方法中,如果天数<=6，则输出审批通过信息，这是经理的审批规则。

package com.example.zrl.service;

import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Order(1)
public class Director implements Handler {

    @Override
    public boolean handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 6) {
            System.out.println("请假" + leaveDays + "天，经理审批通过！");
            return false;
        }
        return true;
    }
}

定义Boss类实现Handler接口，表示老板审批角色。在handleRequest方法中，如果天数<=10，则输出审批通过信息，如果天数>10则输出不通过，这是老板的审批规则。

package com.example.zrl.service;

import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Order(2)
public class Boss implements Handler {

    @Override
    public boolean handleRequest(int leaveDays) {
        if (leaveDays <= 10) {
            System.out.println("请假" + leaveDays + "天，老板审批通过！");
        } else {
            System.out.println("请假" + leaveDays + "天，老板审批不通过！");
        }
        return false;
    }
}

定义HandlerService类，注入实现了Handler接口的bean列表，在handle方法中遍历这个列表，调用每个Handler的handleRequest方法，模拟流转。

package com.example.zrl.service;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.List;

@Component
public class HandlerService {

    @Autowired
    private List<Handler> handlerList;

    public void handle(int leaveDays){
        for(Handler handler : handlerList){
            boolean flag = handler.handleRequest(leaveDays);
            if(!flag){
                break;
            }
        }
    }
}

单元测试：

package com.example.zrl;

import com.example.zrl.service.HandlerService;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
class ZrlApplicationTests {

    @Autowired
    private HandlerService handlerService;

    @Test
    void contextLoads() {
        handlerService.handle(2);
        handlerService.handle(5);
        handlerService.handle(9);
        handlerService.handle(15);
    }

}

运行结果如下：