在现实生活中,一个事件需要经过多个对象处理是很常见的场景。例如,采购审批流程、请假流程等。公司员工请假,可批假的领导有部门负责人、副总经理、总经理等,但每个领导能批准的天数不同,员工必须根据需要请假的天数去找不同的领导签名,也就是说员工必须记住每个领导的姓名、电话和地址等信息,这无疑增加了难度。
在计算机软硬件中也有相关例子,如总线网中数据报传送,每台计算机根据目标地址是否同自己的地址相同来决定是否接收;还有异常处理中,处理程序根据异常的类型决定自己是否处理该异常;还有 Struts2 的拦截器、JSP 和 Servlet 的 Filter 等,所有这些,都可以考虑使用责任链模式来实现。
责任链(Chain of Responsibility)模式的定义:为了避免请求发送者与多个请求处理者耦合在一起,于是将所有请求的处理者通过前一对象记住其下一个对象的引用而连成一条链;当有请求发生时,可将请求沿着这条链传递,直到有对象处理它为止。
注意:责任链模式也叫职责链模式。
在责任链模式中,客户只需要将请求发送到责任链上即可,无须关心请求的处理细节和请求的传递过程,请求会自动进行传递。所以责任链将请求的发送者和请求的处理者解耦了。
责任链模式是一种对象行为型模式,其主要优点如下。
其主要缺点如下。
通常情况下,可以通过数据链表来实现职责链模式的数据结构。
职责链模式主要包含以下角色。
责任链模式的本质是解耦请求与处理,让请求在处理链中能进行传递与被处理;理解责任链模式应当理解其模式,而不是其具体实现。责任链模式的独到之处是将其节点处理者组合成了链式结构,并允许节点自身决定是否进行请求处理或转发,相当于让请求流动起来。
其结构图如图 1 所示。客户端可按图 2 所示设置责任链。
职责链模式的实现代码如下:
package chainOfResponsibility;
public class ChainOfResponsibilityPattern {
public static void main(String[] args) {
//组装责任链
Handler handler1 = new ConcreteHandler1();
Handler handler2 = new ConcreteHandler2();
handler1.setNext(handler2);
//提交请求
handler1.handleRequest("two");
}
}
//抽象处理者角色
abstract class Handler {
private Handler next;
public void setNext(Handler next) {
this.next = next;
}
public Handler getNext() {
return next;
}
//处理请求的方法
public abstract void handleRequest(String request);
}
//具体处理者角色1
class ConcreteHandler1 extends Handler {
public void handleRequest(String request) {
if (request.equals("one")) {
System.out.println("具体处理者1负责处理该请求!");
} else {
if (getNext() != null) {
getNext().handleRequest(request);
} else {
System.out.println("没有人处理该请求!");
}
}
}
}
//具体处理者角色2
class ConcreteHandler2 extends Handler {
public void handleRequest(String request) {
if (request.equals("two")) {
System.out.println("具体处理者2负责处理该请求!");
} else {
if (getNext() != null) {
getNext().handleRequest(request);
} else {
System.out.println("没有人处理该请求!");
}
}
}
}
程序运行结果如下:
在上面代码中,我们把消息硬编码为 String 类型,而在真实业务中,消息是具备多样性的,可以是 int、String 或者自定义类型。因此,在上面代码的基础上,可以对消息类型进行抽象 Request,增强了消息的兼容性。
【例1】用责任链模式设计一个请假条审批模块。
分析:假如规定学生请假小于或等于 2 天,班主任可以批准;小于或等于 7 天,系主任可以批准;小于或等于 10 天,院长可以批准;其他情况不予批准;这个实例适合使用职责链模式实现。
首先,定义一个领导类(Leader),它是抽象处理者,包含了一个指向下一位领导的指针 next 和一个处理假条的抽象处理方法 handleRequest(int LeaveDays);然后,定义班主任类(ClassAdviser)、系主任类(DepartmentHead)和院长类(Dean),它们是抽象处理者的子类,是具体处理者,必须根据自己的权力去实现父类的 handleRequest(int LeaveDays) 方法,如果无权处理就将假条交给下一位具体处理者,直到最后;客户类负责创建处理链,并将假条交给链头的具体处理者(班主任)。图 3 所示是其结构图。
程序代码如下:
package chainOfResponsibility;
public class LeaveApprovalTest {
public static void main(String[] args) {
//组装责任链
Leader teacher1 = new ClassAdviser();
Leader teacher2 = new DepartmentHead();
Leader teacher3 = new Dean();
//Leader teacher4=new DeanOfStudies();
teacher1.setNext(teacher2);
teacher2.setNext(teacher3);
//teacher3.setNext(teacher4);
//提交请求
teacher1.handleRequest(8);
}
}
//抽象处理者:领导类
abstract class Leader {
private Leader next;
public void setNext(Leader next) {
this.next = next;
}
public Leader getNext() {
return next;
}
//处理请求的方法
public abstract void handleRequest(int LeaveDays);
}
//具体处理者1:班主任类
class ClassAdviser extends Leader {
public void handleRequest(int LeaveDays) {
if (LeaveDays <= 2) {
System.out.println("班主任批准您请假" + LeaveDays + "天。");
} else {
if (getNext() != null) {
getNext().handleRequest(LeaveDays);
} else {
System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
}
}
}
}
//具体处理者2:系主任类
class DepartmentHead extends Leader {
public void handleRequest(int LeaveDays) {
if (LeaveDays <= 7) {
System.out.println("系主任批准您请假" + LeaveDays + "天。");
} else {
if (getNext() != null) {
getNext().handleRequest(LeaveDays);
} else {
System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
}
}
}
}
//具体处理者3:院长类
class Dean extends Leader {
public void handleRequest(int LeaveDays) {
if (LeaveDays <= 10) {
System.out.println("院长批准您请假" + LeaveDays + "天。");
} else {
if (getNext() != null) {
getNext().handleRequest(LeaveDays);
} else {
System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
}
}
}
}
//具体处理者4:教务处长类
class DeanOfStudies extends Leader {
public void handleRequest(int LeaveDays) {
if (LeaveDays <= 20) {
System.out.println("教务处长批准您请假" + LeaveDays + "天。");
} else {
if (getNext() != null) {
getNext().handleRequest(LeaveDays);
} else {
System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
}
}
}
}
程序运行结果如下:
假如增加一个教务处长类,可以批准学生请假 20 天,也非常简单,代码如下:
//具体处理者4:教务处长类
class DeanOfStudies extends Leader {
public void handleRequest(int LeaveDays) {
if (LeaveDays <= 20) {
System.out.println("教务处长批准您请假" + LeaveDays + "天。");
} else {
if (getNext() != null) {
getNext().handleRequest(LeaveDays);
} else {
System.out.println("请假天数太多,没有人批准该假条!");
}
}
}
}
前边已经讲述了关于责任链模式的结构与特点,下面介绍其应用场景,责任链模式通常在以下几种情况使用。
职责链模式存在以下两种情况。