职责链模式

一、职责链模式异同

职责链模式类似于责任分配，可以让多个对象共同参与完成某个任务，但同时也可以保证每个对象只承担自己的任务。与常见的if...else if...else语句相比，职责链模式更加灵活、可扩展，并且可以方便地对代码进行重构。

职责链模式的主要特点是将对象组织成一条链，并依次传递请求，每个对象负责处理自己能够处理的请求，如果无法处理，则将请求传递给下一个对象处理，直至请求被处理完毕或者没有对象可以处理为止。这种传递请求的方式就像一条链子，因此得名“职责链模式”。

与策略模式的区别在于：职责链模式强调的是对象之间的一种职责分配关系，而策略模式则强调对同一种问题采用不同的解决策略。因此，职责链模式更加适用于对象之间的消息传递与处理场景，而策略模式更加适用于算法模块的替换与自定义场景。

二、职责链模式的定义

职责链模式定义了一种消息传递机制，将多个消息处理对象组成一条链，依次发送消息并处理消息，达到请求者和处理者解耦的目的。职责链模式中通常包含以下角色：

• 抽象处理者（Handler）：定义处理请求的接口，同时持有下一个处理者的引用。
• 具体处理者（ConcreteHandler）：实现抽象处理者定义的接口，处理自己能够处理的请求，如果无法处理，则将请求转发给下一个处理者。
• 客户端（Client）：创建并组装请求链的角色。

三、职责链模式代码示例

// 抽象处理者
abstract class Handler {
  protected Handler nextHandler;

  public void setNextHandler(Handler handler) {
    this.nextHandler = handler;
  }

  public abstract void handleRequest(int request);
}

// 具体处理者A
class ConcretHandlerA extends Handler {
  public void handleRequest(int request) {
    if (request >= 0 && request < 10) {
      System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + " 处理请求 " + request);
    } else if (nextHandler != null) {
      nextHandler.handleRequest(request);
    }
  }
}

// 具体处理者B
class ConcretHandlerB extends Handler {
  public void handleRequest(int request) {
    if (request >= 10 && request < 20) {
      System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + " 处理请求 " + request);
    } else if (nextHandler != null) {
      nextHandler.handleRequest(request);
    }
  }
}

// 具体处理者C
class ConcretHandlerC extends Handler {
  public void handleRequest(int request) {
    if (request >= 20 && request < 30) {
      System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + " 处理请求 " + request);
    } else if (nextHandler != null) {
      nextHandler.handleRequest(request);
    }
  }
}

// 客户端
public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    Handler handlerA = new ConcretHandlerA();
    Handler handlerB = new ConcretHandlerB();
    Handler handlerC = new ConcretHandlerC();
    handlerA.setNextHandler(handlerB);
    handlerB.setNextHandler(handlerC);

    // 处理请求
    handlerA.handleRequest(5);
    handlerA.handleRequest(15);
    handlerA.handleRequest(25);
  }
}

四、职责链模式实例

某医院的门诊医生根据病人的病情判断应该给予何种治疗，如果是一般常见病则只需要开些简单的药物治疗即可，如果是严重疾病则需要转介至专科医生进行诊治。在这种情况下，门诊医生可以构建职责链对病人的病情进行判断，并将病人转介至相应的医生进行诊治，从而降低医生的工作负担并提高病人的医疗质量。

五、职责链模式图片

职责链模式的结构就像一条链子，其中每个对象都持有下一个对象的引用，用于将请求传递给下一个对象处理。

六、职责链模式优缺点

职责链模式的优点：

• 解耦请求发送者和接收者，降低对象之间的耦合度。
• 职责链可以动态地组合，方便用户自由组合职责链。
• 可以对请求的处理顺序进行灵活配置，增加新的处理者也非常方便。

职责链模式的缺点：

• 请求的发起者不能确定哪个对象最终处理了请求，需要等到运行时才能确定。
• 如果职责链过长或者职责链设计不合理，可能会导致系统性能下降。

七、职责链模式类图

职责链模式的类图，其中抽象处理者定义了处理请求的接口，具体处理者实现了该接口并处理请求，客户端则创建并组装了请求处理链。

八、职责链模式结构图

职责链模式的结构图，其中每个对象都持有下一个对象的引用，用于将请求传递给下一个对象处理。

九、职责链模式实例采购单

某公司的采购员根据采购单的金额决定自己是否有权限批准该采购单。小于等于1000元则直接批准，如果大于1000元且小于等于5000元则需要经过部门经理审批，如果大于5000元则还需要经过总经理的审批。

// 抽象处理者
abstract class Approver {
  protected Approver successor; //后继处理对象
  protected String name; //审批者姓名

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

  //设置后继者
  public void setSuccessor(Approver successor) {
    this.successor = successor;
  }

  //抽象请求处理方法
  public abstract void processRequest(PurchaseRequest request);
}

//具体处理者：主任类
class Director extends Approver {
  public Director(String name) {
    super(name);
  }

  public void processRequest(PurchaseRequest request) {
    if (request.getMoney() <= 10000) {
      System.out.println("主任 " + name + "审批采购单，金额为 " + request.getMoney() + " 元");
    } else {
      successor.processRequest(request); //转发请求
    }
  }
}

//具体处理者：副董事长类
class VicePresident extends Approver {
  public VicePresident(String name) {
    super(name);
  }

  public void processRequest(PurchaseRequest request) {
    if (request.getMoney() <= 25000) {
      System.out.println("副董事长 " + name + "审批采购单，金额为 " + request.getMoney() + " 元");
    } else {
      successor.processRequest(request); //转发请求
    }
  }
}

//具体处理者：董事长类
class President extends Approver {
  public President(String name) {
    super(name);
  }

  public void processRequest(PurchaseRequest request) {
    if (request.getMoney() <= 50000) {
      System.out.println("董事长 " + name + "审批采购单，金额为 " + request.getMoney() + " 元");
    } else {
      System.out.println("采购单金额太大，" + name + "无法处理！");
    }
  }
}

//采购单类
class PurchaseRequest {
  private int money; //采购金额

  public PurchaseRequest(int money) {
    this.money = money;
  }

  public int getMoney() {
    return money;
  }

  public void setMoney(int money) {
    this.money = money;
  }
}

//客户端代码
public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    // 先要组装责任链
    Approver director = new Director("张三");
    Approver vp = new VicePresident("李四");
    Approver president = new President("王五");
    director.setSuccessor(vp);
    vp.setSuccessor(president);

    // 开始测试
    PurchaseRequest request1 = new PurchaseRequest(5000);
    director.processRequest(request1);

    PurchaseRequest request2 = new PurchaseRequest(10000);
    director.processRequest(request2);

    PurchaseRequest request3 = new PurchaseRequest(30000);
    director.processRequest(request3);

    PurchaseRequest request4 = new PurchaseRequest(100000);
    director.processRequest(request4);
  }
}

十、职责链模式实验目的

• 学习常用的设计模式之一——职责链模式。
• 掌握职责链模式的定义、应用场景、基本结构、优缺点、类图和实现方法。
• 通过实际代码实现，进一步理解职责链模式的设计思路和使用方法。