一、引言

23种设计模式大概分为三大类:

5种(创建型模式):工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、原型模式、建造者模式。

7种(结构型模式):适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

11种(行为型模式):策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

行为型又可以通过类与类之间的关系进行划分 :

java 链式生成 java链式风格_java 链式生成

责任链模式基本介绍:

  • 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern) 又叫职责链模式,为请求创建了一个接收者对象的链(简单示意图如下)。这种模式对请求的发送者和接收者进行解耦
  • 通常,责任链模式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。这种类型的设计模式属于行为型模式
  • 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。将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止

二、责任链模式

1.责任链模式原理类图

java 链式生成 java链式风格_客户端_02

对原理类图的说明:

  • Handler:抽象的处理者,定义了一个处理请求的接口,同时含有另外一个Handler对象
  • ConcreteHandlerA/B: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,则自己处理;否则就将该请求交给后继者去处理,从而形成一个职责链
  • Request:含有很多属性,表示一个请求。

三、具体需求

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

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

2.传统方案

思路: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,可以用if/else来进行判断

java 链式生成 java链式风格_责任链模式_03

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
  • 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. 责任链模式方案

思路分析 - 类图

java 链式生成 java链式风格_java_04


具体实现

// PurchaseRequest.java
public class PurchaseRequest {
	private int type = 0;//请求类型
	private float price = 0.0f;//请求金额
	private int id = 0;
	
	public PurchaseRequest(int type, float price, int id) {
		super();
		this.type = type;
		this.price = price;
		this.id = id;
	}
	// get/set方法略
}

// Approver.java
public abstract class Approver {
	Approver approver;//下一个处理者
	String name;//处理者名字
	public Approver(String name) {
		this.name = name;
	}
	public void setApprover(Approver approver) {
		this.approver = approver;
	}
	
	//处理审批请求的方法(需要得到一个请求):由具体的子类完成,因此该方法做成抽象的
	public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);
}

// DepartmentApprover.java / CollegeApprover.java / …
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);//让后继者来处理
		}
	}
}

// Client.java
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("王副院长");
		SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("赵校长");
		
		//设置好审批链(处理人要构成一个环--保证一定能找到人处理):否则会报空指针异常
		//如果不是环的话,所有的处理一定要从第一级开始寻找处理人
		departmentApprover.setApprover(collegeApprover);
		collegeApprover.setApprover(viceSchoolMasterApprover);
		viceSchoolMasterApprover.setApprover(schoolMasterApprover);
		schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover);
		
		departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);
	}
}

四、注意事项和细节

  • 将请求和处理分开,实现了解耦,提高系统的灵活性
  • 简化了对象,使对象不需要知道链的结构
  • 性能会受到一定影响,特别是在链比较长的时候,因此需要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,避免出现超长链无意识地破坏系统性能
  • 由于是链式,导致调试不方便,采用了类似递归的方式,调试时逻辑可能比较复杂
  • 最佳应用场景:有多个对象可以处理同一个请求时常使用,比如:多级请求、请假/加薪等审批流程、Java Web 中 Tomcat对 Encoding 的处理、拦截器。