设计模式系列文章
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java设计模式解析(6) Strategy策略模式
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java设计模式解析(8) Template模版模式
java设计模式解析(9) Decorator装饰模式
java设计模式解析(10) Adapter适配模式
java设计模式解析(11)  Chain责任链模式

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 主要内容

 

 

1、简述

2、实现代码(Talk is cheap,Show me the code)

3、注意点

 

1、简述

Chain责任链模式在《设计模式之禅》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线,并沿着这条链传递该请求,直至有对象处理它为止。

 责任链的核心在“链”,由“链”上所有的成员去处理请求并返回结果。 类图中各个角色定义如下:

  • Client:客户端向发起请求,责任链对客户端透明
  • Handler:责任链抽象类,负责定义处理逻辑以及组装责任链机制
  • ConcreteHandler:责任链中的链由多个ConcreteHandler组装而成

 

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java 链式编程

 结合上述给伪码:

==> Handler类

1 public abstract class Handler {
 2     private Handler nextHandler ;
 3 
 4     public final Response handlerMessage(Request request){
 5         Response response = null ;
 6         // 符合自己处理
 7         if(this.getHandlerLevel().equals(request.getRequestLevel())){
 8             response = this.echo(request) ;
 9         }
10         // 交由其他人处理
11         else if (nextHandler != null) {
12             response = nextHandler.handlerMessage(request) ;
13         }
14         return response ;
15     }
16 
17     // 组装责任链
18     public void setNextHandler(Handler nextHandler) {
19         this.nextHandler = nextHandler;
20     }
21 
22     // 模版方法 由具体的责任链实现者定义
23     protected abstract Level getHandlerLevel();
24     protected abstract Response echo(Request request);
25 }

 ==> ConcreteHandler1、ConcreteHandler2、ConcreteHandler3三个类代码类似,都是实际责任链一员且通过继承Handler只需要实现自己的逻辑部分。

1 public class ConcreteHandler1 extends Handler {
 2     @Override
 3     protected Level getHandlerLevel() {
 4         return null;
 5     }
 6 
 7     @Override
 8     protected Response echo(Request request) {
 9         return null;
10     }
11 }

 ==> Client客户端发起请求 此时包含了责任链的组装和调用 实际可以增加代理简化Client操作

1 public class Client {
 2     public static void main(String[] args) {
 3 
 4         // 组装责任链
 5         ConcreteHandler1 handler1 = new ConcreteHandler1() ;
 6         ConcreteHandler2 handler2 = new ConcreteHandler2() ;
 7         ConcreteHandler3 handler3 = new ConcreteHandler3() ;
 8         handler1.setNextHandler(handler2);
 9         handler2.setNextHandler(handler3);
10 
11         // 发起调用
12         Response response = handler1.handlerMessage(new Request()) ;
13     }

 以上伪码显示责任链模式基本代码实现,然后实际会依据情况有很多变化。如每个链条只处理部分数据并交由后链条执行,直至责任链的终止,甚至可以没有任何返回结果,接下来小节将展示一个自动组装的责任链demo。


 根据责任链模式设计细想,在服务提供的前置增加一个责任链,以完成参数校验、签名、日志、监控、追踪等通用的任务。对于客户端完全透明,对于服务端利用JAVA SPI机制(DUBBO SPI思想)灵活组装配置责任链,而如果结合上强大的spring Bean容器,很容易完成服务框架的定制工作。

下面demo示例:

  • Chain: 基本责任链中的链条定义 
  • ChainHandler:负责责任链的组装和调用逻辑
  • ChainLoader:利用JAVA SPI机制,加载具体责任链实现

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java 链式编程_02

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java_03

1 public interface Process<T> {
2     T doProcess() ;
3 }

Process.java

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java 链式编程_02

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java_03

1 package com.nancy.chain.auto;
 2 
 3 
 4 public interface Chain {
 5     int HIGHEST_ORDER = Integer.MIN_VALUE ;
 6     int LOWEREST_ORDER = Integer.MAX_VALUE  ;
 7 
 8     /**
 9      * 处理逻辑
10      * @param chainHandler 责任链组装
11      * @param pos 下一个触发下标
12      * @param process 实际处理逻辑
13      * @return T 返回结果
14      */
15     <T> T doChain(ChainHandler chainHandler, int pos, Process<T> process) ;
16 
17     /**
18      * 配置等级 越高优先级(越小) 越优先触发
19      * @param
20      * @return
21      */
22     default Integer getOrder() {
23         return HIGHEST_ORDER ;
24     }
25 
26 }

Chain.java

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java 链式编程_02

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java_03

1 public abstract class AbstractChain implements Chain, Cloneable {
2 
3 }

AbstractChain.java

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java 链式编程_02

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java_03

1 public class ChainHandler extends AbstractChain {
 2 
 3     private List<Chain> chains ;
 4 
 5     public ChainHandler(List<Chain> chains){
 6         this.chains = chains ;
 7         chains.sort(Comparator.comparingInt(Chain::getOrder));
 8     }
 9 
10     private boolean hasNext(int pos){
11         return chains.size()-1 >= pos ;
12     }
13 
14     public List<Chain> getChains() {
15         return chains;
16     }
17 
18     public void setChains(List<Chain> chains) {
19         this.chains = chains;
20     }
21 
22     @Override
23     public <T> T doChain(ChainHandler chainHandler, int pos, Process<T> process) {
24         if(hasNext(pos)) return chainHandler.getChains().get(pos).doChain(chainHandler, ++pos, process);
25         return process.doProcess();
26     }
27 }

ChainHandler.java

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java 链式编程_02

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java_03

1 public class ChainLoader {
2 
3     public static List<Chain> loadChain(){
4         List<Chain> chains = new ArrayList<>() ;
5         ServiceLoader<Chain> serviceLoader = ServiceLoader.load(Chain.class);
6         serviceLoader.forEach(chains::add);
7         return chains ;
8     }
9 }

ChainLoader.java

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java 链式编程_02

java 链式编程 java链式编程 设计模式_java_03

1 package com.nancy.chain.auto.impl;
 2 
 3 import com.nancy.chain.auto.AbstractChain;
 4 import com.nancy.chain.auto.Chain;
 5 import com.nancy.chain.auto.ChainHandler;
 6 import com.nancy.chain.auto.Process;
 7 import java.util.List;
 8 
 9 public class HelloChain extends AbstractChain {
10 
11     @Override
12     public <T> T doChain(ChainHandler chainHandler, int pos, Process<T> process) {
13         System.out.println("HelloChain被触发了");
14         return chainHandler.doChain(chainHandler, pos, process);
15     }
16 
17     @Override
18     public Integer getOrder() {
19         return LOWEREST_ORDER-1 ;
20     }
21 
22 }
23 
24 package com.nancy.chain.auto.impl;
25 import com.nancy.chain.auto.AbstractChain;
26 import com.nancy.chain.auto.ChainHandler;
27 import com.nancy.chain.auto.Process;
28 
29 public class LogChain extends AbstractChain {
30 
31     @Override
32     public <T> T doChain(ChainHandler chainHandler, int pos, Process<T> process) {
33         System.out.println("LogChain被触发了");
34         return chainHandler.doChain(chainHandler, pos, process);
35     }
36 
37     @Override
38     public Integer getOrder() {
39         return LOWEREST_ORDER ;
40     }
41 
42 }

链条

 JAVA SPI机制中的文件: META-INF/services/

com.nancy.chain.auto.impl.HelloChain
com.nancy.chain.auto.impl.LogChain

  触发责任链:

package com.nancy.chain.auto;
import com.nancy.chain.auto.spi.ChainLoader;
import java.util.List;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 加载实现类
        List<Chain> chains = ChainLoader.loadChain() ;

        // 触发
        ChainHandler handler = new ChainHandler(chains) ;
        Object res = handler.doChain(handler, 0, (Process<Object>) () -> 100) ;

        // 结果
        System.out.println("结果" + res);
    }
}

 结果:

HelloChain被触发了
LogChain被触发了
结果100

 

3、注意点

  • 责任链模式会依据情况有很多变化。可以只由某个“链条”处理请求,或者每个链条只处理部分数据并交由后链条执行,直至责任链的终止。可以有结果返回或者没有任何返回结果。
  • 责任链模式可以解耦客户端和服务端,方便进行逻辑叠加。与观察者模式最大不同在于前者观察者是相互对等,之间没有影响。而后者由链条串联成线,链条之间可以建立起逻辑关系,完成某个功能。
  • 责任链模式当“链条”很长的时候会存在很大性能问题,设计之初应该考虑长度问题,长度限制在一定范围内。 而责任链之间大多具有逻辑关系,不适用类似观察者模式用异步线程处理的方式。

 


 

 

 


 

 

 


 

 

 


 

 

触发责任链:

[Chùfā zérèn liàn:]


Trigger chain of responsibility:

 

 


 

 

 


 

 

 


 

 

Prototype原型模式

[Prototype yuánxíng móshì]


Prototype prototype model