• 职责链模式


    1. OA 系统采购审批需求

    学校 OA 系统的采购审批项目: 需求是采购员采购教学器材

    1. 如果金额 小于等于 5000,由教学主任审批 (0<=x<=5000)
    2. 如果金额 小于等于 10000, 由院长审批 (5000<x<=10000)
    3. 如果金额 小于等于 30000,由副校长审批 (10000<x<=30000)
    4. 如果金额 超过 30000 以上,由校长审批 ( 30000<x)

    传统方案解决 OA 系统审批

    类图:

    1609946265929

    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

    传统方案解决 OA 系统审批问题分析

    1. 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
      • 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
      • 客户端必须明确的知道有多少个审批级别和访问
    2. 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
    3. 解决方案 ==> 职责链模式

    2. 职责链模式基本介绍

    1. 职责链模式(Chain of Responsibility 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
    2. 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
    3. 责任链模式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
    4. 这种类型的设计模式属于行为型模式

    示意图:

    1609946360509

    类图:

    1609946382784

    1. Handler:抽象的处理者,定义了一个处理请求的接口,同时该类中聚合了另外一个 Handler 对象
    2. ConcreteHandlerAConcreteHandlerB 是具体的处理者,处理它自己负责的请求, 可以访问它的后继者(即下一个处理者),如果可以处理当前请求, 则处理, 否则就将该请求交个后继者去处理, 从而形成一个职责链
    3. Request :含义很多属性, 表示一个请求

    3.职责链模式解决 OA 系统审批

    应用实例要求:编写程序完成学校 OA 系统的采购审批项目,采购员采购教学器材的需求如下

    1. 如果金额 小于等于 5000,由教学主任审批
    2. 如果金额 小于等于 10000,由院长审批
    3. 如果金额 小于等于 30000,由副校长审批
    4. 如果金额 超过 30000 以上,有校长审批

    类图:

    1609946888174

    代码实现:

    1. 实体类,表示购买请求

      //请求类
      public class PurchaseRequest {
      
      	private int type = 0; // 请求类型
      	private float price = 0.0f; // 请求金额
      	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;
      	}
      
      }
      
      
    2. 审批者的抽象父类,里面聚合了一个 Approver 对象,构成一条责任链

      public abstract class Approver {
      
      	Approver approver; // 下一个处理者
      	String name; // 名字
      
      	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, 处理是子类完成,因此该方法做成抽象
      	public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);
      
      }
      
      
    3. 各个职责的具体实现类(具体的处理着)

      /**系主任*/
      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");
      		} else {
      			approver.processRequest(purchaseRequest);
      		}
      	}
      
      }
      
      /**院长*/
      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");
      		} else {
      			approver.processRequest(purchaseRequest);
      		}
      	}
      }
      
      /**副校长*/
      public class ViceSchoolMasterApprover extends Approver {
      
      	public ViceSchoolMasterApprover(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");
      		} else {
      			approver.processRequest(purchaseRequest);
      		}
      	}
      }
      
      /**校长*/
      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");
      		} else {
      			approver.processRequest(purchaseRequest);
      		}
      	}
      }
      
      
    4. 测试代码

      public class Client {
      
      	public static void main(String[] args) {
      		// 创建一个请求
      		PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest(1, 31000, 1);
      
      		// 创建相关的审批人
      		DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("张主任");
      		CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("李院长");
      		ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("王副校");
      		SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("佟校长");
      
      		// 需要将各个审批级别的下一个设置好 (处理人构成环形: )
      		departmentApprover.setApprover(collegeApprover);
      		collegeApprover.setApprover(viceSchoolMasterApprover);
      		viceSchoolMasterApprover.setApprover(schoolMasterApprover);
      		schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover);
      
      		departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);
      		viceSchoolMasterApprover.processRequest(purchaseRequest);
      	}
      
      }
      
      

    总结: 各个职责的处理者形成环状,依次向下判断执行,(条件一定要设置好)

    4. Spring MVC 源码分析

    spring mvc 的请求流程示意图:

    1609947658580

    通过上图可以看到, 在DispatcherServlet 中, 在调用请求对应的Handler 处理前后, 会先执行拦截器链中的各个方法,完成相应的操作

    源码追踪

    DispatcherServlet 中的核心处理方法 doDispatch 方法中, 对 请求处理的前后 进行拦截器链的调用

    protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
    	HttpServletRequest processedRequest = request;
    	HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
    	boolean multipartRequestParsed = false;
    
    	WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);
    
    	try {
    		ModelAndView mv = null;
    		Exception dispatchException = null;
    
    		try {
    			processedRequest = checkMultipart(request);
    			multipartRequestParsed = processedRequest != request;
    
    			// Determine handler for the current request.
    			mappedHandler = getHandler(processedRequest);
    			if (mappedHandler == null || mappedHandler.getHandler() == null) {
    				noHandlerFound(processedRequest, response);
    				return;
    			}
    
    			// Determine handler adapter for the current request.
    			HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
    
    			// Process last-modified header, if supported by the handler.
    			String method = request.getMethod();
    			boolean isGet = "GET".equals(method);
    			if (isGet || "HEAD".equals(method)) {
    				long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
    				if (logger.isDebugEnabled()) {
    					String requestUri = urlPathHelper.getRequestUri(request);
    					logger.debug("Last-Modified value for [" + requestUri + "] is: " + lastModified);
    				}
    				if (new ServletWebRequest(request, response).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
    					return;
    				}
    			}
    
    			if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
    				return;
    			}
    
    			try {
    				// Actually invoke the handler.
    				mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
    			}
    			finally {
    				if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
    					return;
    				}
    			}
    
    			applyDefaultViewName(request, mv);
    			mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
    		}
    		catch (Exception ex) {
    			dispatchException = ex;
    		}
    		processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
    	}
    	catch (Exception ex) {
    		triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, ex);
    	}
    	catch (Error err) {
    		triggerAfterCompletionWithError(processedRequest, response, mappedHandler, err);
    	}
    	finally {
    		if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
    			// Instead of postHandle and afterCompletion
    			mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response);
    			return;
    		}
    		// Clean up any resources used by a multipart request.
    		if (multipartRequestParsed) {
    			cleanupMultipart(processedRequest);
    		}
    	}
    }
    
    

    如下几点:

    1. HandlerExecutionChain mappedHandler = null;:表示 Handler 执行链
    2. mappedHandler = getHandler(processedRequest);:通过请求参数(processedRequest)初始化 mappedHandler
    3. mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response):执行 applyPreHandle() 方法
    4. mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);:执行 applyPostHandle() 方法

    总结:

    1. SpringMVC 请求的流程图中,执行了拦截器相关方法:interceptor.preHandler()interceptor.preHandler() 等等
    2. 在处理SpringMvc请求时,使用到职责链模式,还使用到适配器模式
    3. HandlerExecutionChain 主要负责的是请求拦截器的执行和请求处理,但是他本身不处理请求,只是将请求分配给链上注册处理器执行, 这是职责链实现方式,减少职责链本身与处理逻辑之间的耦合,规范了处理流程
    4. HandlerExecutionChain 维护了 HandlerInterceptor 的集合, 可以向其中注册相应的拦截器

    5. 职责链模式的总结

    1. 将请求和处理分开,实现解耦,提高系统的灵活性
    2. 简化了对象,使对象不需要知道链的结构
    3. 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,避免出现超长链将会无意识地破坏系统性能
    4. 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
    5. 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 WebTomcatEncoding的处理、拦截器,
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