设计模式之职责链模式

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#设计模式 #java

本文根据尚硅谷韩顺平老师的设计模式课程编写设计模式

学校OA系统的采购审批项目

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,由院长审批(5000<x<=10000)
如果金额小于等于30000,由副校长审批(10000<x<=30000)
如果金额超过30000以上，有校长审批(x>30000)

传统方案分析

传统方式是:接收到一个采购请求后，根据采购金额来调用对应的Approver (审批人)完成审批。
传统方式的问题分析:客户端这里会使用到分支判断(比如switch) 来对不同的采购请求处理，这样就存在如下问题 (1)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(2)客户端必须明确的知道有多少个审批级别和访问
这样对一个采购请求进行处理和Approver (审批人)就存在强耦合关系，不利于代码的扩展和维护
解决方案=>职责链模式.

基本介绍

职责链模式(Chain of Resposibility Pattern) ,又叫责任链模式，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。
职责链模式通常每个接收者都包含对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，依此类推。
这种类型的设计模式属于行为型模式

原理

职责链模式(Chain Of Responsibility)使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关.系。将这个对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

角色

Handler:抽象的处理者，定义了一个处理请求的接口，同时含义另外Handler
ConcreteHandlerA, B是具体的处理者，处理他自己负责的请求，可以访问他的后继者，即下一个处理者，如果可以处理当前请求，则处理，否则就将该请求交给后继者处理，从而形成一个职责链
Request：含有很多属性，表示一个请求

代码

public abstract class Approver {
    //下一个处理者
    Approver approver;
    //名字
    String name;

    public Approver(String name){
        this.name = name;
    }
    //下一个处理者
    public void setApprover(Approver approver){
        this.approver = approver;
    }
    //处理审批请求的方法 得到一个请求，因此将该方法做成抽象
    public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);

}

public class CollegeApprover extends Approver {

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

    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
        if (purchaseRequest.getPrice() >= 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000){
            System.out.println("请求编号id="+ purchaseRequest.getId() + "被"+this.name+"处理了");
        }else{
            approver.processRequest(purchaseRequest);
        }
    }
}

public class DepartmentApprover extends Approver {

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

    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
        if (purchaseRequest.getPrice() <= 5000){
            System.out.println("请求编号id="+ purchaseRequest.getId() + "被"+this.name+"处理了");
        }else{
            approver.processRequest(purchaseRequest);
        }
    }
}

public class MasterApprover extends Approver {

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

    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
        if (purchaseRequest.getPrice() >= 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000){
            System.out.println("请求编号id="+ purchaseRequest.getId() + "被"+this.name+"处理了");
        }else{
            approver.processRequest(purchaseRequest);
        }
    }
}

public class PurchaseRequest {
    private int type = 0; //请求类型
    private float price = 0.0f;
    private int id = 0;
//构造器
    public PurchaseRequest(int type, float price, int id) {
        this.type = type;
        this.price = price;
        this.id = id;
    }

    public int getType() {
        return type;
    }

    public float getPrice() {
        return price;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }
}

public class SchoolMasterApprover extends Approver {

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

    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
        if (purchaseRequest.getPrice() >= 30000){
            System.out.println("请求编号id="+ purchaseRequest.getId() + "被"+this.name+"处理了");
        }else{
            approver.processRequest(purchaseRequest);
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个请求
        PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest(1, 31000, 1);
        //创建相关审批人
        DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("主任");
        CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("院长");
        MasterApprover masterApprover = new MasterApprover("副校长");
        SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("校长");

        //将各个审批的下一个人设置好 处理人构成环状
        departmentApprover.setApprover(collegeApprover);
        collegeApprover.setApprover(masterApprover);
        masterApprover.setApprover(schoolMasterApprover);
        schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover);

        departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);
    }
}

源码

Spring MVC HanderExecutionChain类就使用到了职责链模式

注意细节

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，特别是在链比较长的时候，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阀值,超过则不允许该链建立，避免出现超长链无意识地破坏系统性能
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，比如:多级请求、请假/加薪等审批流程、Java Web中Tomcat对Encoding的处理、拦截器