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设计模式之责任连模式

1 2020-11-12 15:41:55 38

责任连模式

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,直到有对象处理它为止。

类型:行为类模式

类图

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首先来看一段代码:

        
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public void test(int i, Request request){ if(i==1){ Handler1.response(request); }else if(i == 2){ Handler2.response(request); }else if(i == 3){ Handler3.response(request); }else if(i == 4){ Handler4.response(request); }else{ Handler5.response(request); } }

代码的业务逻辑是这样的,方法有两个参数:整数i和一个请求request,根据i的值来决定由谁来处理request,如果i == 1,由Handler1来处理,如果i == 2,由Handler2来处理,以此类推。在编程中,这种处理业务的方法非常常见,所有处理请求的类有if…else…条件判断语句连成一条责任链来对请求进行处理,相信大家都经常用到。这种方法的优点是非常直观,简单明了,并且比较容易维护,但是这种方法也存在着几个比较令人头疼的问题:

代码臃肿:实际应用中的判定条件通常不是这么简单地判断是否为1或者是否为2,也许需要复杂的计算,也许需要查询数据库等等,这就会有很多额外的代码,如果判断条件再比较多,那么这个if…else…语句基本上就没法看了。 耦合度高:如果我们想继续添加处理请求的类,那么就要继续添加else if判定条件;另外,这个条件判定的顺序也是写死的,如果想改变顺序,那么也只能修改这个条件语句。 既然缺点我们已经清楚了,就要想办法来解决。这个场景的业务逻辑很简单:如果满足条件1,则由Handler1来处理,不满足则向下传递;如果满足条件2,则由Handler2来处理,不满足则继续向下传递,以此类推,直到条件结束。其实改进的方法也很简单,就是把判定条件的部分放到处理类中,这就是责任连模式的原理。

责任连模式的结构

责任连模式的类图非常简单,它由一个抽象地处理类和它的一组实现类组成:

  • 抽象处理类:抽象处理类中主要包含一个指向下一处理类的成员变量nextHandler和一个处理请求的方法handRequest,handRequest方法的主要思想是,如果满足处理的条件,则有本处理类来进行处理,否则由nextHandler来处理。
  • 具体处理类:具体处理类主要是对具体的处理逻辑和处理的适用条件进行实现。

了解了责任连模式的大体思想之后,再看代码就比较好理解了:

        
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class Level { private int level = 0; public Level(int level){ this.level = level; }; public boolean above(Level level){ if(this.level >= level.level){ return true; } return false; } } class Request { Level level; public Request(Level level){ this.level = level; } public Level getLevel(){ return level; } } class Response { } abstract class Handler { private Handler nextHandler; public final Response handleRequest(Request request){ Response response = null; if(this.getHandlerLevel().above(request.getLevel())){ response = this.response(request); }else{ if(this.nextHandler != null){ this.nextHandler.handleRequest(request); }else{ System.out.println("-----没有合适的处理器-----"); } } return response; } public void setNextHandler(Handler handler){ this.nextHandler = handler; } protected abstract Level getHandlerLevel(); public abstract Response response(Request request); } class ConcreteHandler1 extends Handler { protected Level getHandlerLevel() { return new Level(1); } public Response response(Request request) { System.out.println("-----请求由处理器1进行处理-----"); return null; } } class ConcreteHandler2 extends Handler { protected Level getHandlerLevel() { return new Level(3); } public Response response(Request request) { System.out.println("-----请求由处理器2进行处理-----"); return null; } } class ConcreteHandler3 extends Handler { protected Level getHandlerLevel() { return new Level(5); } public Response response(Request request) { System.out.println("-----请求由处理器3进行处理-----"); return null; } } public class Client { public static void main(String[] args){ Handler handler1 = new ConcreteHandler1(); Handler handler2 = new ConcreteHandler2(); Handler handler3 = new ConcreteHandler3(); handler1.setNextHandler(handler2); handler2.setNextHandler(handler3); Response response = handler1.handleRequest(new Request(new Level(4))); } }

代码中Level类是模拟判定条件;Request,Response分别对应请求和响应;抽象类Handler中主要进行条件的判断,这里模拟一个处理等级,只有处理类的处理等级高于Request的等级才能处理,否则交给下一个处理者处理。在Client类中设置好链的前后执行关系,执行时将请求交给第一个处理类,这就是责任连模式,它完成的功能与前文中的if…else…语句是一样的。

责任链模式的优缺点

责任链模式与if…else…相比,他的耦合性要低一些,因为它把条件判定都分散到了各个处理类中,并且这些处理类的优先处理顺序可以随意设定。责任链模式也有缺点,这与if…else…语句的缺点是一样的,那就是在找到正确的处理类之前,所有的判定条件都要被执行一遍,当责任链比较长时,性能问题比较严重。

区别

  • 责任链模式 解决更多的是 条件属于模糊的判断,执行不同的逻辑,比如if(true || false) / else if() /…将判断条件内置于函数中,条件不符合需要链式传递继续执行函数

  • 策略模式 有确定的判断条件,比如switch...case直接根据确定的判断条件调用

总结

责任链模式其实就是一个灵活版的if…else…语句,它就是将这些判定条件的语句放到了各个处理类中,这样做的优点是比较灵活了,但同样也带来了风险,比如设置处理类前后关系时,一定要特别仔细,搞对处理类前后逻辑的条件判断关系,并且注意不要在链中出现循环引用的问题。

另外Spring Security 中的过滤器链就是一种责任链模式。一个请求到达后,被过滤器链中的过滤器逐个进行处理,过滤器链中的过滤器每个都具有不同的职能并且互不相扰,感兴趣的同学可以参考 FilterChainProxy$VirtualFilterChain

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本文于   2020/11/12 下午  发布 

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