设计模式之禅【责任链模式】

港控/mmm° 2022-06-02 10:50 188阅读 0赞

# 真刀实枪之责任链模式 #

*  “三从四德”--古代妇女的枷锁
    
     *  三从：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父亲，在结婚之后要听从丈夫的，如果丈夫死了还要听从儿子的。
     *  看下类图
        
         *  ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2VpZWllaTQzOA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]
     *  代码
        
         *  IWomen
            
                package com.peng.zrl;
                
                /**
                 * @author kungfu~peng
                 * @data 2017年11月21日
                 * @description
                 */
                public interface IWomen {
                    // 获得个人的状况
                    public int getType();
                
                    // 获得个人请示
                    public String getRequest();
                }
         *  Women
            
                package com.peng.zrl;
                
                /**
                 * @author kungfu~peng
                 * @data 2017年11月21日
                 * @description
                 */
                public class Women implements IWomen {
                    // 妇女个人状况
                    private int type = 0;
                    // 妇女的请示
                    private String request = "";
                
                    public Women(int type, String request) {
                        super();
                        this.type = type;
                        this.request = request;
                    }
                
                    /*
                     * 1-未出嫁 2-出嫁 3-夫死
                     */
                    @Override
                    public int getType() {
                        return this.type;
                    }
                
                    @Override
                    public String getRequest() {
                        return this.request;
                    }
                
                }
         *  IBandler
            
                package com.peng.zrl;
                
                /**
                 * @author kungfu~peng
                 * @data 2017年11月21日
                 * @description
                 */
                public interface IHandler {
                    // 女性的要求，处理函数
                    public void HandleMessage(IWomen iwomen);
                }
         *  Father
            
                package com.peng.zrl;
                
                /**
                 * @author kungfu~peng
                 * @data 2017年11月21日
                 * @description
                 */
                public class Father implements IHandler {
                
                    @Override
                    public void HandleMessage(IWomen iwomen) {
                        // 女子的请示
                        System.out.println("女子向父亲请示：" + iwomen.getRequest());
                        // 父亲的答复是同意
                        System.out.println("父亲的答复是:同意!");
                    }
                
                }
         *  Hasband
            
                package com.peng.zrl;
                
                /**
                 * @author kungfu~peng
                 * @data 2017年11月21日
                 * @description
                 */
                public class Husband implements IHandler {
                
                    @Override
                    public void HandleMessage(IWomen iwomen) {
                        // 女子的请示
                        System.out.println("女子向丈夫请示：" + iwomen.getRequest());
                        // 父亲的答复是同意
                        System.out.println("丈夫的答复是:同意!");
                    }
                
                }
         *  Son
            
                package com.peng.zrl;
                
                /**
                 * @author kungfu~peng
                 * @data 2017年11月21日
                 * @description
                 */
                public class Son implements IHandler {
                
                    @Override
                    public void HandleMessage(IWomen iwomen) {
                        // 女子的请示
                        System.out.println("女子向儿子请示：" + iwomen.getRequest());
                        // 父亲的答复是同意
                        System.out.println("儿子的答复是:同意!");
                    }
                
                }
         *  Client
            
                package com.peng.zrl;
                
                import java.util.ArrayList;
                import java.util.Random;
                import java.util.concurrent.Future;
                
                /**
                 * @author kungfu~peng
                 * @data 2017年11月21日
                 * @description
                 */
                public class Client {
                    public static void main(String[] args) {
                        // 随机挑选几个女性
                        Random random = new Random();
                        ArrayList<IWomen> lists = new ArrayList<IWomen>();
                        for (int i = 0; i < 10; i++) {
                            lists.add(new Women(random.nextInt(3) + 1, "我要去逛街！！"));
                        }
                
                        // 定义三个请示对象
                        Father man1 = new Father();
                        Husband man2 = new Husband();
                        Son man3 = new Son();
                
                        // 逛街请示
                        for (IWomen iWomen : lists) {
                            if (iWomen.getType() == 1) {// 向父亲请示
                                man1.HandleMessage(iWomen);
                            } else if (iWomen.getType() == 2) {// 向丈夫请示
                                man2.HandleMessage(iWomen);
                            } else if (iWomen.getType() == 3) {// 向儿子请示
                                man3.HandleMessage(iWomen);
                
                            }
                        }
                    }
                }
         *  执行结果（因为随机，执行结果不唯一）
            
                女子向儿子请示：我要去逛街！！
                儿子的答复是:同意!
                女子向丈夫请示：我要去逛街！！
                丈夫的答复是:同意!
                女子向父亲请示：我要去逛街！！
                父亲的答复是:同意!
                女子向儿子请示：我要去逛街！！
                儿子的答复是:同意!
                女子向丈夫请示：我要去逛街！！
                丈夫的答复是:同意!
                女子向父亲请示：我要去逛街！！
                父亲的答复是:同意!
                女子向父亲请示：我要去逛街！！
                父亲的答复是:同意!
                女子向丈夫请示：我要去逛街！！
                丈夫的答复是:同意!
                女子向父亲请示：我要去逛街！！
                父亲的答复是:同意!
                女子向父亲请示：我要去逛街！！
                父亲的答复是:同意!
     *  有没有感觉有点别扭--虽然不迷信，但不符合正常的逻辑...还有以下几个问题：
        
        1.  职责界定不清晰：对女儿约束--应该在Father中来做，而不是在Client做；对妻子的约束--应该在Husband中来做，而不是在Client中做；对母亲的约束--应该在Son做，而不是在Client来做
        2.  代码臃肿：if-else太多
        3.  耦合过程：根据Women的type来决定使用IHandler的那个实现类来处理请求，这样导致IHandler做扩展的时候，就必须修改Client，违反了开闭原则
        4.  异常情况欠考虑：逻辑的错误--起死回生了
     *  有了问题那就解决吧--请示出去，答复是唯一的。过程如下
        
         *  女子的请求先发给父亲，如果女子结婚了就交给女子的丈夫处理；如果女子的丈夫去世，就交给其儿子处理，如下顺序处理图
         *  ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2VpZWllaTQzOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]
         *  父亲、丈夫、儿子，每个节点有两个选择：要么承担责任，做出回应；要么把请求转发给后续环节。类图重写修正，如图：
         *  ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2VpZWllaTQzOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]
         *  代码
            
             *  IWomen
                
                    package com.peng.zrl;
                    
                    /**
                     * @author kungfu~peng
                     * @data 2017年11月21日
                     * @description
                     */
                    public interface IWomen {
                        // 获得个人的状况
                        public int getType();
                    
                        // 获得个人请示
                        public String getRequest();
                    }
             *  Women
                
                    package com.peng.zrl;
                    
                    /**
                     * @author kungfu~peng
                     * @data 2017年11月21日
                     * @description
                     */
                    public class Women implements IWomen {
                        // 妇女个人状况
                        private int type = 0;
                        // 妇女的请示
                        private String request = "";
                    
                        public Women(int type, String request) {
                            super();
                            this.type = type;
                            // 为了便于显示，这里做了处理
                            switch (this.type) {
                            case 1:
                                this.request = "女儿的请求：" + request;
                                break;
                            case 2:
                                this.request = "妻子的请求：" + request;
                                break;
                            case 3:
                                this.request = "母亲的请求：" + request;
                                break;
                    
                            }
                        }
                    
                        /*
                         * 1-未出嫁 2-出嫁 3-夫死
                         */
                        @Override
                        public int getType() {
                            return this.type;
                        }
                    
                        @Override
                        public String getRequest() {
                            return this.request;
                        }
                    
                    }
             *  Handler
                
                    package com.peng.zrl;
                    
                    /**
                     * @author kungfu~peng
                     * @data 2017年11月21日
                     * @description
                     */
                    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，下一个责任人是谁
                        private Handler nextHandler;
                    
                        // 自己能处理那些请求
                        public Handler(int level) {
                            this.level = level;
                        }
                    
                        // 女性的要求，处理函数
                        public final void HandleMessage(IWomen iwomen) {
                            if (iwomen.getType() == this.level) {
                                this.response(iwomen);// 自己处理请求
                            } else {
                                if (this.nextHandler != null) {
                                    // 交给下一个处理者
                                    this.nextHandler.HandleMessage(iwomen);
                                } else {
                                    // 没后续人处理了，不用处理了
                                    System.out.println("~~~~~~。。没地方请示，你自己决定吧！");
                                }
                            }
                        }
                    
                        public void setNextHandler(Handler handler) {
                            this.nextHandler = handler;
                        }
                    
                        // 有请示，回应
                        protected abstract void response(IWomen iwomen);
                    }
             *  Father
                
                    package com.peng.zrl;
                    
                    /**
                     * @author kungfu~peng
                     * @data 2017年11月21日
                     * @description
                     */
                    public class Father extends Handler {
                    
                        public Father() {
                            super(Handler.FATHER_LEVEL_REQUEST);
                        }
                    
                        @Override
                        protected void response(IWomen iwomen) {
                            System.out.println("女儿向父亲请示：");
                            System.out.println(iwomen.getRequest());
                            System.out.println("父亲的回答是：同意！");
                        }
                    
                    }
             *  Husband
                
                    package com.peng.zrl;
                    
                    /**
                     * @author kungfu~peng
                     * @data 2017年11月21日
                     * @description
                     */
                    public class Husband extends Handler {
                        public Husband() {
                            super(Handler.HUSBAND_LEVEL_REQUEST);
                        }
                    
                        @Override
                        protected void response(IWomen iwomen) {
                            System.out.println("妻子向丈夫请示：");
                            System.out.println(iwomen.getRequest());
                            System.out.println("丈夫的回答是：同意！");
                        }
                    }
             *  Son
                
                    package com.peng.zrl;
                    
                    /**
                     * @author kungfu~peng
                     * @data 2017年11月21日
                     * @description
                     */
                    public class Son extends Handler {
                    
                        public Son() {
                            super(Handler.SON_LEVEL_REQUEST);
                        }
                    
                        @Override
                        protected void response(IWomen iwomen) {
                            System.out.println("母亲向儿子请示：");
                            System.out.println(iwomen.getRequest());
                            System.out.println("儿子的回答是：同意！");
                        }
                    }
             *  Client
                
                    package com.peng.zrl;
                    
                    import java.util.ArrayList;
                    import java.util.Random;
                    
                    /**
                     * @author kungfu~peng
                     * @data 2017年11月21日
                     * @description
                     */
                    public class Client {
                        public static void main(String[] args) {
                            // 随机挑选几个女性
                            Random random = new Random();
                            ArrayList<IWomen> lists = new ArrayList<IWomen>();
                            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                                lists.add(new Women(random.nextInt(4) + 1, "我要去逛街！！"));// 注意这里的随机数为[1,4]之间的整数，1,2,3可处理，4将自由处理
                            }
                    
                            // 定义三个请示对象
                            Father man1 = new Father();
                            Husband man2 = new Husband();
                            Son man3 = new Son();
                    
                            // 设置请示顺序
                            man1.setNextHandler(man2);
                            man2.setNextHandler(man3);
                            // 遍历
                            for (IWomen iWomen : lists) {
                                man1.HandleMessage(iWomen);
                                System.out.println("_____________________");
                                System.out.println("————————歇一会儿———————");
                                System.out.println("_____________________");
                            }
                        }
                    }
             *  结果（由于随机数，结果不唯一）
                
                    妻子向丈夫请示：
                    妻子的请求：我要去逛街！！
                    丈夫的回答是：同意！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    ~~~~~~。。没地方请示，你自己决定吧！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    母亲向儿子请示：
                    母亲的请求：我要去逛街！！
                    儿子的回答是：同意！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    ~~~~~~。。没地方请示，你自己决定吧！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    母亲向儿子请示：
                    母亲的请求：我要去逛街！！
                    儿子的回答是：同意！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    ~~~~~~。。没地方请示，你自己决定吧！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    ~~~~~~。。没地方请示，你自己决定吧！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    妻子向丈夫请示：
                    妻子的请求：我要去逛街！！
                    丈夫的回答是：同意！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    ~~~~~~。。没地方请示，你自己决定吧！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
                    妻子向丈夫请示：
                    妻子的请求：我要去逛街！！
                    丈夫的回答是：同意！
                    _____________________
                    ————————歇一会儿———————
                    _____________________
             *  上述代码中，从父亲开始，匹配则进行处理，不匹配交给其丈夫；丈夫进行匹配，匹配则进行处理，不匹配交给其儿子；儿子进行匹配，匹配则进行处理，不匹配则自由处理；
             *  这里是确定有父亲，丈夫，儿子-----实际生活中，记得加判断是否已婚！！

### 责任链的定义 ###

*  Avoid coupling the sender of a request to its receiver by gaving more than one object a chance to handle the request.Chain the receiving objects and pass the request along the chain until an object handles it.(使用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，将这些对象连接成一条链，并沿着这条链一直传递该请求，直到有对象处理它为止)
 *  重点在链上，在链上传递请求，返回相应的结果
 *  类图
 *  ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2VpZWllaTQzOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]
 *  解释
    
    1.  Level--处理级别
    2.  Request封装请求
    3.  Response封装结果
 *  代码
    
     *  Handler
        
            package zrl2;
            
            /**
             * @author kungfu~peng
             * @data 2017年11月21日
             * @description
             */
            public abstract class Handler {
                private Handler nextHandler;
            
                // 每个处理者必须对请求做出处理
                public final Response handleMessage(Request request) {
                    Response response = null;
                    // 判断自己的处理级别
                    if (this.getHandlerLevel().equals(request.getRequestLevel())) {// 级别相同
                        response = this.echo(request);
                    } else {// 级别不同，进行传递
                            // 判断是否有下一个传递者
                        if (null != this.nextHandler) {// 有下一个对象
                            response = this.nextHandler.echo(request);
                        } else {// 没有下一个对象，结束传递
                            // 没有适当的处理者，自行处理
                        }
                    }
                    return response;
                }
            
                // 设置下一个处理者
                public void setNextHandler(Handler handler) {
                    this.nextHandler = handler;
                }
            
                protected abstract Response echo(Request request);
            
                // 处理级别
                public abstract Level getHandlerLevel();
            }
     *  ConcreteHandler1
        
            package zrl2;
            
            /**
             * @author kungfu~peng
             * @data 2017年11月21日
             * @description
             */
            public class ConcreteHandler1 extends Handler {
            
                //定义自己的处理逻辑
                @Override
                protected Response echo(Request request) {
                    return null;
                }
            
                //定义自己的 处理级别
                @Override
                public Level getHandlerLevel() {
                    return null;
                }
            
            }
     *  ConcreteHandler2
        
            package zrl2;
            
                /**
                 * @author kungfu~peng
                 * @data 2017年11月21日
                 * @description
                 */
                public class ConcreteHandler2 extends Handler {
            
                    //定义自己的处理逻辑
                    @Override
                    protected Response echo(Request request) {
                        return null;
                    }
            
                    //定义自己的 处理级别
                    @Override
                    public Level getHandlerLevel() {
                        return null;
                    }
            
                }
     *  ConcreteHandler3
        
            package zrl2;
            
            /**
             * @author kungfu~peng
             * @data 2017年11月21日
             * @description
             */
            public class ConcreteHandler3 extends Handler {
            
                //定义自己的处理逻辑
                @Override
                protected Response echo(Request request) {
                    return null;
                }
            
                //定义自己的 处理级别
                @Override
                public Level getHandlerLevel() {
                    return null;
                }
            
            }
     *  Level
        
            package zrl2;
            
            /**
             * @author kungfu~peng
             * @data 2017年11月21日
             * @description
             */
            public class Level {
                // 请求级别
            }
     *  Request
        
            package zrl2;
            
            /**
             * @author kungfu~peng
             * @data 2017年11月21日
             * @description
             */
            public class Request {
                // 请求的等级
                public Level getRequestLevel() {
                    return null;
                }
            }
     *  Response
        
            package zrl2;
            
            /**
             * @author kungfu~peng
             * @data 2017年11月21日
             * @description
             */
            public class Response {
                // 处理者返回的数据
            }
     *  Client
        
            package zrl2;
            
            /**
             * @author kungfu~peng
             * @data 2017年11月21日
             * @description
             */
            public class Client {
                public static void main(String[] args) {
                    // 声明所有的处理节点
                    Handler h1 = new ConcreteHandler1();
                    Handler h2 = new ConcreteHandler2();
                    Handler h3 = new ConcreteHandler3();
                    // 设置链的顺序
                    h1.setNextHandler(h2);
                    h2.setNextHandler(h3);
                    // 提交请求，返回结果
                    Response response = h1.handleMessage(new Request());
                }
            }
     *  抽象处理者的三个职责
        
        1.  请求处理--handleMessage
        2.  链的编排方法--setNextHandler
        3.  具体的处理任务方法echo和处理级别getHandlerLevel
     *  补充：一般会有一个封装类将责任模式进行封装，也就是代替Client类，直接返回链中的第一个处理者，具体链的设置不需要高层确定关系，这样可以简化高层模块的调用，减少模块间的耦合，提高系统的灵活性

### 责任链模式的应用 ###

*  责任链优点
    
    1.  将请求和处理分开--两者解耦，提高系统的灵活性
 *  责任链缺点
    
    1.  性能问题：每个请求都是从链头到链尾
    2.  调试不方便：采用了类似递归的方式，调用的时候逻辑可能比较复杂
 *  注意事项
    
    1.  责任链中的节点数量需要控制，避免出现超长的链的情况，一般的做法是在Handler中设置在一个最大节点数量，在setNext方法中判断是否已经超过其阈值，超过则不允许该链的建立，避免无意识的破坏系统性能

### 最佳实践 ###

*  结合模板方法，各个实现类只关注自己的业务逻辑就行了---符合单一职责原则
 *  责任链模式屏蔽了请求的处理过程，只要把请求发送给第一个处理者，最终返回一个结果，不用关心到底是谁来处理的--责任链模式的核心
 *  责任链模式可以作为一种补救模式--一个请求一个处理者的项目要发展，处理者的数量增加，这时候在第一个后面增加处理者，形成处理链，即形如责任链模式
 *  例如登录界面的普通用户和vip用户的具体处理过程【统一入口，责任链中判断任务的具体处理】

### 声明 ###

*  摘自秦小波《设计模式之禅》第2版；
 *  仅供学习，严禁商业用途；
 *  代码手写，没有经编译器编译，有个别错误，自行根据上下文改正。

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