北风设计模式课程---责任链模式 总结

北风设计模式课程---责任链模式 总结

一、总结

一句话总结：

设置了级别的场景：责任链适合那些已经设置了级别的场景，

都有对应的抽象类：面向对象这些设计模式，处理类或者工厂类都有对应的抽象类，比如这里责任链模式的 处理类的抽象父类，作用自然是满足 开闭原则。

1、责任链模式 比正常例子可爱一点的 例子？

古代女子逛街请示：古代女子有“三从四德”之说，“三从”即指“未嫁从父、既嫁从夫、夫死从子”。举例来说，如果一位女性要出去逛街，在她出嫁前必须征得父亲的同意，出嫁之后必须获得丈夫的许可，那丈夫死了怎么办？那就得问问儿子是否允许自己出去逛街。

古代女子有“三从四德”之说，“三从”即指“未嫁从父、既嫁从夫、夫死从子”。也就是说，一位女性在结婚之前要听从于父亲，结婚之后要听从于丈夫，如果丈夫死了还要听从于儿子。举例来说，如果一位女性要出去逛街，在她出嫁前必须征得父亲的同意，出嫁之后必须获得丈夫的许可，那丈夫死了怎么办？那就得问问儿子是否允许自己出去逛街。估计你接下来马上要问：“要是没有儿子怎么办？”那就请示小叔子、侄子等。在父系社会中，妇女只占从属地位，现在想想中国古代的妇女还是挺悲惨的，连逛街都要多番请示。作为父亲、丈夫或儿子，只有两种选择：要不承担起责任来，允许她或不允许她逛街；要不就让她请示下一个人，这是整个社会体系的约束，应用到我们项目中就是业务规则。

2、如下设计解决责任链模式的方法的缺点是什么？

|||-begin

class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 随机挑选几个女性
        Random rand = new Random();
        ArrayList<IWoman> arrayList = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            arrayList.add(new Woman(rand.nextInt(4), "我要出去逛街"));
        }
        // 定义三个请示对象
        IHandler father = new Father();
        IHandler husband = new Husband();
        IHandler son = new Son();
        for (IWoman woman : arrayList) {
            if (woman.getType() == 1) { // 未结婚少女， 请示父亲
                System.out.println("
--------女儿向父亲请示-------");
                father.HandleMessage(woman);
            } else if (woman.getType() == 2) { // 已婚女子， 请示丈夫
                System.out.println("
--------妻子向丈夫请示-------");
                husband.HandleMessage(woman);
            } else if (woman.getType() == 3) { // 母亲请示儿子
                System.out.println("
--------母亲向儿子请示-------");
                son.HandleMessage(woman);
            } else {
                // 暂时什么也不做
            }
        }
    }
}

|||-end

职责界定不清晰：对女儿提出的请示，应该在父亲类中做出决定，因此 Father 类应该是知道女儿的请求自己处理，而不是在 Client 类中进行组装，不应该是这样的。

代码臃肿：我们在 Client 类中写了很多 if...else 的判断条件，而且能随着能处理该类型的请示人员越多，if...else 的判断就越多，代码就越来越臃肿，可读性就越来越低。

耦合严重：这是什么意思呢，我们要根据 Woman 的 type 来决定使用 IHandler 的那个实现类来处理请求。有一个问题是：如果 IHandler 的实现类继续扩展怎么办？修改 Client 类？这与开闭原则违背。

异常情况欠考虑：女子提出一个请示，必然要获得一个答复，甭管是同意还是不同意，总之是要一个答复的，而且这个答复是唯一的，不能说是父亲作出一个决断，而丈夫也作出了一个决断，正确的顺序应该是请求一层一层的传递的，父亲处理过后再由丈夫处理。

3、责任链抽象Handle类实例？

|||-begin

public abstract class Handler {
    public final static int FATHER_LEVEL_REQUEST = 1;
    public final static int HUSBAND_LEVEL_REQUEST = 2;
    public final static int SON_LEVEL_REQUEST = 3;
    // 能处理的级别
    private int level = 0;
    // 责任传递， 下一个人责任人是谁
    private Handler nextHandler;
 
    // 每个类都要说明一下自己能处理哪些请求
    public Handler(int _level) {
        this.level = _level;
    }
 
    // 你要处理这个请求
    public final void HandleMessage(IWoman woman) {
        if (woman.getType() == this.level) {
            this.response(woman);
        } else {
            if (this.nextHandler != null) { // 有后续环节，
                this.nextHandler.HandleMessage(woman); // 才把请求往后递送this.nextHandler.HandleMessage(women);
            } else { // 已经没有后续处理人了， 不用处理了
                System.out.println("---没地方请示了， 按不同意处理---
");
            }
        }
    }
 
    // 如果不属于你处理的请求， 你应该让她找下一个环节的人， 如女儿出嫁了， 还向父亲请示是否可以逛街， 那父亲就应该告诉女儿， 应该找丈夫请示
    public void setNext(Handler _nextHandler) {
        this.nextHandler = _nextHandler;
    }
 
    // 有请示那当然要回应
    protected abstract void response(IWoman woman);
}

|||-end

有级别 ，有处理请求，有找自己的下一级

找下一级的操作就是：设置（获取）下一级的对象：this.nextHandler = _nextHandler;

4、责任链 设计模式 优缺点？

优点：将请求者和处理者分开，两者解耦，提供系统灵活性。

缺点：请求都是从链头遍历到链尾，当链很长的时候，性能是个很大的问题。

二、责任链模式（十二）

转自或参考：责任链模式（十二）
https://blog.csdn.net/afei__/article/details/80677711

 

一、引子

古代女子有“三从四德”之说，“三从”即指“未嫁从父、既嫁从夫、夫死从子”。也就是说，一位女性在结婚之前要听从于父亲，结婚之后要听从于丈夫，如果丈夫死了还要听从于儿子。举例来说，如果一位女性要出去逛街，在她出嫁前必须征得父亲的同意，出嫁之后必须获得丈夫的许可，那丈夫死了怎么办？那就得问问儿子是否允许自己出去逛街。估计你接下来马上要问：“要是没有儿子怎么办？”那就请示小叔子、侄子等。在父系社会中，妇女只占从属地位，现在想想中国古代的妇女还是挺悲惨的，连逛街都要多番请示。作为父亲、丈夫或儿子，只有两种选择：要不承担起责任来，允许她或不允许她逛街；要不就让她请示下一个人，这是整个社会体系的约束，应用到我们项目中就是业务规则。

1. 针对这个例子，我们可以先定义一个女子的接口，如下：

public interface IWoman {
    int getType();
    // 获得个人请示， 你要干什么？ 出去逛街？ 约会?还是看电影？
    String getRequest();
}

2. 然后定义一个古代女子的类，实现这个接口

public class Woman implements IWoman {
 
    // 通过一个int类型的参数来描述妇女的个人状况 1--未出嫁 2--出嫁 3--夫死
    private int type = 0;
    // 女子的请示
    private String request = "";
 
    // 构造函数传递过来请求
    public Woman(int _type, String _request) {
        this.type = _type;
        this.request = _request;
    }
 
    // 获得自己的状况
    public int getType() {
        return this.type;
    }
 
    // 获得妇女的请求
    public String getRequest() {
        return this.request;
    }
}

二、错误示范

假如你之前并不知道责任链模式，你可能会如下设计：

1. 父亲、丈夫、儿子都是处理者，可以这么定义

public interface IHandler {
    // 你要处理这个请求
    void HandleMessage(IWoman woman);
}
 
public class Father implements IHandler {
    // 未出嫁的女儿请示父亲
    public void HandleMessage(IWoman woman) {
        System.out.println("父亲的答复是:同意");
    }
}
 
public class Husband implements IHandler {
    // 妻子请示丈夫
    public void HandleMessage(IWoman woman) {
        System.out.println("丈夫的答复是： 同意");
    }
}
 
public class Son implements IHandler {
    // 母亲请示儿子
    public void HandleMessage(IWoman woman) {
        System.out.println("儿子的答复是： 同意");
    }
}

2. 如上，还差一个场景类来模拟这个场景了

class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 随机挑选几个女性
        Random rand = new Random();
        ArrayList<IWoman> arrayList = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            arrayList.add(new Woman(rand.nextInt(4), "我要出去逛街"));
        }
        // 定义三个请示对象
        IHandler father = new Father();
        IHandler husband = new Husband();
        IHandler son = new Son();
        for (IWoman woman : arrayList) {
            if (woman.getType() == 1) { // 未结婚少女， 请示父亲
                System.out.println("
--------女儿向父亲请示-------");
                father.HandleMessage(woman);
            } else if (woman.getType() == 2) { // 已婚女子， 请示丈夫
                System.out.println("
--------妻子向丈夫请示-------");
                husband.HandleMessage(woman);
            } else if (woman.getType() == 3) { // 母亲请示儿子
                System.out.println("
--------母亲向儿子请示-------");
                son.HandleMessage(woman);
            } else {
                // 暂时什么也不做
            }
        }
    }
}

3. 这样也可以正常运行，但是会存在以下几个问题：

• 职责界定不清晰
  对女儿提出的请示，应该在父亲类中做出决定，因此 Father 类应该是知道女儿的请求自己处理，而不是在 Client 类中进行组装，不应该是这样的。
• 代码臃肿
  我们在 Client 类中写了很多 if...else 的判断条件，而且能随着能处理该类型的请示人员越多，if...else 的判断就越多，代码就越来越臃肿，可读性就越来越低。
• 耦合严重
  这是什么意思呢，我们要根据 Woman 的 type 来决定使用 IHandler 的那个实现类来处理请求。有一个问题是：如果 IHandler 的实现类继续扩展怎么办？修改 Client 类？这与开闭原则违背。
• 异常情况欠考虑
  女子提出一个请示，必然要获得一个答复，甭管是同意还是不同意，总之是要一个答复的，而且这个答复是唯一的，不能说是父亲作出一个决断，而丈夫也作出了一个决断，正确的顺序应该是请求一层一层的传递的，父亲处理过后再由丈夫处理。

三、正确示范

虽然你还不知道责任链模式是怎样定义的，但是哦我们可以先来看一下它可以怎样优雅地处理上面这种情况。

1. 首先重新定义一个抽象的 Handler 类

public abstract class Handler {
    public final static int FATHER_LEVEL_REQUEST = 1;
    public final static int HUSBAND_LEVEL_REQUEST = 2;
    public final static int SON_LEVEL_REQUEST = 3;
    // 能处理的级别
    private int level = 0;
    // 责任传递， 下一个人责任人是谁
    private Handler nextHandler;
 
    // 每个类都要说明一下自己能处理哪些请求
    public Handler(int _level) {
        this.level = _level;
    }
 
    // 你要处理这个请求
    public final void HandleMessage(IWoman woman) {
        if (woman.getType() == this.level) {
            this.response(woman);
        } else {
            if (this.nextHandler != null) { // 有后续环节，
                this.nextHandler.HandleMessage(woman); // 才把请求往后递送this.nextHandler.HandleMessage(women);
            } else { // 已经没有后续处理人了， 不用处理了
                System.out.println("---没地方请示了， 按不同意处理---
");
            }
        }
    }
 
    // 如果不属于你处理的请求， 你应该让她找下一个环节的人， 如女儿出嫁了， 还向父亲请示是否可以逛街， 那父亲就应该告诉女儿， 应该找丈夫请示
    public void setNext(Handler _nextHandler) {
        this.nextHandler = _nextHandler;
    }
 
    // 有请示那当然要回应
    protected abstract void response(IWoman woman);
}

2. 定义具体的实现类

public class Father extends Handler {
    // 父亲只处理女儿的请求
    public Father() {
        super(Handler.FATHER_LEVEL_REQUEST);
    }
 
    protected void response(IWoman woman) {
        System.out.println("父亲的答复是:同意
");
    }
}
 
public class Husband extends Handler {
    // 丈夫只处理妻子的请求
    public Husband() {
        super(Handler.HUSBAND_LEVEL_REQUEST);
    }
 
    protected void response(IWoman woman) {
        System.out.println("丈夫的答复是： 同意
");
    }
}
 
public class Son extends Handler {
    // 儿子只处理母亲的请求
    public Son() {
        super(Handler.SON_LEVEL_REQUEST);
    }
 
    protected void response(IWoman woman) {
        System.out.println("儿子的答复是： 同意
");
    }
}

3. 模拟一个场景

class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 随机挑选几个女性
        Random rand = new Random();
        ArrayList<IWoman> arrayList = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            arrayList.add(new Woman(rand.nextInt(4), "我要出去逛街"));
        }
        // 定义三个请示对象
        Handler father = new Father();
        Handler husband = new Husband();
        Handler son = new Son();
        // 设置请示顺序
        father.setNext(husband);
        husband.setNext(son);
        for (IWoman woman : arrayList) {
            father.HandleMessage(woman);
        }
    }
}

4. 分析

结果也正确，业务调用类 Client 也不用去做判断到底是需要谁去处理，而且 Handler 抽象类的子类可以继续增加下去，只需要扩展传递链而已，调用类可以不用了解变化过程，甚至是谁在处理这个请求都不用知道。在这种模式下，该父亲处理就父亲处理，不该父亲处理就往下传递。 这就是责任链模式。

 

四、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受者之间的耦合关系。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。

 

五、类图及通用模版

一种通用模版的写法如下：

1. 抽象处理者

public abstract class Handler {
 
    private Handler nextHandler;
 
    // 每个处理者都必须对请求做出处理
    public final Response handleMessage(Request request) {
        Response response = null;
        // 判断是否是自己的处理级别
        if (this.getHandlerLevel().equals(request.getRequestLevel())) {
            response = this.echo(request);
        } else { // 不属于自己的处理级别
            // 判断是否有下一个处理者
            if (this.nextHandler != null) {
                response = this.nextHandler.handleMessage(request);
            } else {
                // 没有适当的处理者， 业务自行处理
            }
        }
        return response;
    }
 
    // 设置下一个处理者是谁
    public void setNext(Handler _handler) {
        this.nextHandler = _handler;
    }
 
    // 每个处理者都有一个处理级别
    protected abstract Level getHandlerLevel();
 
    // 每个处理者都必须实现处理任务
    protected abstract Response echo(Request request);
}

这里抽象的处理者实现三个职责：一是定义一个请求的处理方法 handleMessage，也是唯一对外开放的方法；二是定义一个链的编排方法 setNext，设置下一个处理者； 三是定义了具体的请求者必须实现的两个方法：定义自己能够处理的级别 getHandlerLevel 和具体的处理任务 echo。
注意这里 handleMessage 方法前面的 final 关键字，这里其实就是模版方法的一个使用，父类定义了部分方法的执行顺序，实际实现却是子类完成。

2. 其它相关接口类

public interface Request {
    // 获取请求的等级
    Level getRequestLevel();
}
 
 
public interface Response {
    // 返回的结果
}
 
 
public interface Level {
    // 等级的定义
}

3. 场景类

class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 声明所有的处理节点
        Handler handler1 = new ConcreteHandler1();
        Handler handler2 = new ConcreteHandler2();
        Handler handler3 = new ConcreteHandler3();
        // 设置链中的阶段顺序1-->2-->3
        handler1.setNext(handler2);
        handler2.setNext(handler3);
        Request request = new ConcreteRequest();
        // 提交请求， 返回结果
        Response response = handler1.handleMessage(request);
    }
}

其实在实际应用中，一般还有有一个类来封装责任链，完成责任链的顺序编排，并返回链中的第一个处理者，这样上层逻辑就不再需要设置具体的责任链了，简化了上层逻辑，减少了模块间的耦合，系统也会更灵活。

 

六、优缺点

• 优点
  将请求者和处理者分开，两者解耦，提供系统灵活性。
• 缺点
  请求都是从链头遍历到链尾，当链很长的时候，性能是个很大的问题。
  一般我们可以在 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最大节点数，超过则不允许继续添加处理者，避免无意识的破坏系统性能。

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