实例讲解Java的设计模式编程中责任链模式的运用

时间:2022-10-13 08:40:49

定义:使多个对象都有机会处理请求,从而避免了请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有对象处理它为止。
类型:行为类模式
类图:

实例讲解Java的设计模式编程中责任链模式的运用

首先来看一段代码:

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
public void test(int i, Request request){
  if(i==1){
    Handler1.response(request);
  }else if(i == 2){
    Handler2.response(request);
  }else if(i == 3){
    Handler3.response(request);
  }else if(i == 4){
    Handler4.response(request);
  }else{
    Handler5.response(request);
  }
}

       代码的业务逻辑是这样的,方法有两个参数:整数i和一个请求request,根据i的值来决定由谁来处理request,如果i==1,由Handler1来处理,如果i==2,由Handler2来处理,以此类推。在编程中,这种处理业务的方法非常常见,所有处理请求的类有if…else…条件判断语句连成一条责任链来对请求进行处理,相信大家都经常用到。这种方法的优点是非常直观,简单明了,并且比较容易维护,但是这种方法也存在着几个比较令人头疼的问题:
代码臃肿:实际应用中的判定条件通常不是这么简单地判断是否为1或者是否为2,也许需要复杂的计算,也许需要查询数据库等等,这就会有很多额外的代码,如果判断条件再比较多,那么这个if…else…语句基本上就没法看了。
耦合度高:如果我们想继续添加处理请求的类,那么就要继续添加else if判定条件;另外,这个条件判定的顺序也是写死的,如果想改变顺序,那么也只能修改这个条件语句。
        既然缺点我们已经清楚了,就要想办法来解决。这个场景的业务逻辑很简单:如果满足条件1,则由Handler1来处理,不满足则向下传递;如果满足条件2,则由Handler2来处理,不满足则继续向下传递,以此类推,直到条件结束。其实改进的方法也很简单,就是把判定条件的部分放到处理类中,这就是责任连模式的原理。
 
责任连模式的结构
        责任连模式的类图非常简单,它由一个抽象地处理类和它的一组实现类组成:
抽象处理类:抽象处理类中主要包含一个指向下一处理类的成员变量nextHandler和一个处理请求的方法handRequest,handRequest方法的主要主要思想是,如果满足处理的条件,则有本处理类来进行处理,否则由nextHandler来处理。
具体处理类:具体处理类主要是对具体的处理逻辑和处理的适用条件进行实现。
 实例

责任链模式有两个角色:
抽象处理者(Handler)角色 :定义一个请求的接口。如果需要可以定义个一个方法用来设定和返回下家对象的引用。
具体处理者(ConcreteHandler)角色 :如果可以处理就处理请求,如果不能处理,就把请求传给下家,让下家处理。也就是说它处理自己能处理的请求且可以访问它的下家。
上述模式的测试代码如下:

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
package chainOfResp;
/**
 *描述:抽象处理角色
 */
public abstract class Handler {
 
 protected Handler successor;
 /**
  *描述:处理方法
  */
 public abstract void handlerRequest(String condition);
 
 
 public Handler getSuccessor() {
  return successor;
 }
 public void setSuccessor(Handler successor) {
  this.successor = successor;
 }
 
}

 

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
package chainOfResp;
/**
 *描述:具体处理角色
 */
public class ConcreteHandler1 extends Handler {
 
 @Override
 public void handlerRequest(String condition) {
  // 如果是自己的责任,就自己处理,负责传给下家处理
  if(condition.equals("ConcreteHandler1")){
   System.out.println( "ConcreteHandler1 handled ");
   return ;
  }else{
   System.out.println( "ConcreteHandler1 passed ");
   getSuccessor().handlerRequest(condition);
  }
 }
 
}

 

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
package chainOfResp;
/**
 *描述:具体处理角色
 */
public class ConcreteHandler2 extends Handler {
 
 @Override
 public void handlerRequest(String condition) {
  // 如果是自己的责任,就自己处理,负责传给下家处理
  if(condition.equals("ConcreteHandler2")){
   System.out.println( "ConcreteHandler2 handled ");
   return ;
  }else{
   System.out.println( "ConcreteHandler2 passed ");
   getSuccessor().handlerRequest(condition);
  }
 }
 
}

 

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
package chainOfResp;
/**
 *描述:具体处理角色
 */
public class ConcreteHandlerN extends Handler {
 
 /**
  * 这里假设n是链的最后一个节点必须处理掉
  * 在实际情况下,可能出现环,或者是树形,
  * 这里并不一定是最后一个节点。
  *
  */
 @Override
 public void handlerRequest(String condition) {
 
  System.out.println( "ConcreteHandlerN handled");
  
 }
 
}

 

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
package chainOfResp;
/**
 *描述:测试类
 */
public class Client {
 
 /**
  *描述:
  */
 public static void main(String[] args) {
 
  Handler handler1 = new ConcreteHandler1();
  Handler handler2 = new ConcreteHandler2();
  Handler handlern = new ConcreteHandlerN();
  
  //链起来
  handler1.setSuccessor(handler2);
  handler2.setSuccessor(handlern);
  
  //假设这个请求是ConcreteHandler2的责任
  handler1.handlerRequest("ConcreteHandler2");
  
  
 }
 
}

 
举这样一个例子,在玩具工厂的生产车间,流水线就是一条责任链,假如一个玩具飞机有外壳装配员,引擎装配员,螺旋桨装配员,模型包装员组成。当这个物件飞机流到谁那里,谁就负责安装他负责的这一部分,这部分安装完成后流到下一个环节,知道所有环境完成。这个是一生成的责任链。还有一个质量检测链,质量检测也分多部,外壳检测,引擎检测,螺旋桨检测,包装检测。当产品留到检测员那里检测自己负责的那一块,如果有问题直接拎出来,如果没问题则传给下一个检测员,直到所有检测完成。这两个都是责任链,但是区别是,生成责任链每个人都会处理,并处理一部分;而质量检测责任链经过判断,要么处理掉,要么不处理流下去。这就是责任链的两种分类,后一种叫做纯的责任链,前一种叫做不纯的责任链,纯的责任链在实际应用中很少存在,常见的为不纯的责任链,上面的模型是模拟纯的责任链来处理的。
 

责任链模式的优缺点
        责任链模式与if…else…相比,他的耦合性要低一些,因为它把条件判定都分散到了各个处理类中,并且这些处理类的优先处理顺序可以随意设定。责任链模式也有缺点,这与if…else…语句的缺点是一样的,那就是在找到正确的处理类之前,所有的判定条件都要被执行一遍,当责任链比较长时,性能问题比较严重。
 
责任链模式的适用场景

       就像开始的例子那样,假如使用if…else…语句来组织一个责任链时感到力不从心,代码看上去很糟糕时,就可以使用责任链模式来进行重构。
 
总结
       责任链模式其实就是一个灵活版的if…else…语句,它就是将这些判定条件的语句放到了各个处理类中,这样做的优点是比较灵活了,但同样也带来了风险,比如设置处理类前后关系时,一定要特别仔细,搞对处理类前后逻辑的条件判断关系,并且注意不要在链中出现循环引用的问题。