【Java】我所知道设计模式之责任链模式

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：技术分享

//请求类
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;}
}

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);
}   

//系主任
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
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
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
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);
}
}
}

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);
//从张主任开始处理处理请求
departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);
}
运行结果如下：
请求编号 id= 1 被 佟校长 处理

前言介绍

接下里介绍的是Java 的设计模式之一：责任链模式

我们还是以一个问题进行展开，引入责任链模式

现在有一个学校OA的采购审批项目，根据需求完成项目

需求如下：

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，有校长审批 ( 30000<x)

请问你会怎么制作这个程序呢？

一、使用传统方式解决问题

传统方案解决 OA 系统审批问题分析

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。

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。

(1) 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

(2) 客户端必须明确的知道  有多少个审批级别和访问

(3)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

这里推荐使用责任链的方式解决问题

二、什么是责任链模式

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(简单示意图)。

这种模式对请求的发送者和接收者进行解耦。

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

责任链模式原理类图分析

职责链模式的角色及职责说明

Handler : 抽象的处理者,定义了一个处理请求的接口,同时含义另外Handler

ConcreteHandlerAB: 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

Request ：含义很多属性，表示一个请求

三、使用职责链模式解决问题

接下来根据思路，我们先创建一个请求的类

//请求类
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;}
}

接着根据思路，创建抽象的具体处理者

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);
}   

根据需求，创建主任、院长、副校长、校长等不同处理者的具体实现类

//系主任
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
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
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
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);
}
}
}

接下来我们使用demo 体会一下责任链的方式解决这个问题

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);
//从张主任开始处理处理请求
departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);
}
运行结果如下：
请求编号 id= 1 被 佟校长 处理

四、职责链模式的注意事项和细节

将请求和处理分开，实现解耦，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，避免出现超长链无意识地破坏系统性能

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

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

参考资料

尚硅谷：设计模式（韩顺平老师）：职责链模式

Refactoring.Guru：《深入设计模式》

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