责任链模式

原创

用户1142828

发布于 2024-11-24 11:14:56

3800

责任链模式一般使用在，有多个流程处理，每个流程要确切、相似。

一、引言

在软件开发中，我们常常会遇到这样的场景：一个请求需要经过多个处理者的处理，每个处理者都有自己特定的职责，并且这些处理者可以按照一定的顺序依次对请求进行处理。责任链模式就是为了解决这类问题而设计的一种设计模式，它能够将请求的发送者和接收者解耦，使得多个对象都有机会处理请求，而无需发送者明确指定具体的接收者。

二、责任链模式概述

责任链模式属于行为型设计模式，它构建了一条处理链，链上的每个节点（处理者）都有机会处理请求。如果某个处理者能够处理该请求，则进行处理并停止链的传递；如果不能处理，则将请求传递给链上的下一个处理者。

三、文本处理案例分析

（一）案例需求

我们要构建一个文本处理系统，该系统能够对输入的文本进行意图识别，并根据识别出的意图进行相应的处理。具体来说，系统包含以下几个处理步骤：

NLU（自然语言理解）模块：对输入文本进行意图识别，例如判断文本是否与查询天气（“weather”关键字）或预订票务（“book”关键字）相关，并设置相应的意图，如果无法识别则设置为“Unknown”。
决策模块：根据 NLU 模块识别出的意图进行决策，如果意图为“Unknown”，则表示无法处理该请求；否则，确定后续的业务处理动作。
业务模块：根据决策模块确定的意图执行具体的业务逻辑，如查询天气信息或预订票务，如果意图不匹配任何业务逻辑，则给出相应提示。

（二）代码实现

1. 抽象处理者（Handler）

abstract class Handler {
    protected Handler nextHandler;

    // 设置下一个处理者，并返回当前实例以支持链式调用
    public Handler setNextHandler(Handler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
        return this;
    }

    // 定义处理请求的抽象方法
    public abstract void handleRequest(Request request);
}

抽象处理者Handler定义了一个nextHandler成员变量用于指向下一个处理者，同时提供了setNextHandler方法来设置下一个处理者并支持链式调用，还定义了抽象的handleRequest方法，具体的处理逻辑由其子类实现。

2. 请求类（Request）

class Request {
    private String text;  // 输入的文本
    private String intent;  // 识别出的意图
    private boolean handled;  // 是否已处理

    public Request(String text) {
        this.text = text;
    }

    public String getText() {
        return text;
    }

    public String getIntent() {
        return intent;
    }

    public void setIntent(String intent) {
        this.intent = intent;
    }

    public boolean isHandled() {
        return handled;
    }

    public void setHandled(boolean handled) {
        this.handled = handled;
    }
}

请求类Request用于封装输入的文本以及处理过程中的意图和处理状态信息。

3. 具体处理者

NLUHandler：

class NLUHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(Request request) {
        // 简单模拟NLU意图识别
        if (request.getText().contains("weather")) {
            request.setIntent("QueryWeather");
            System.out.println("NLU: Detected intent 'QueryWeather'.");
        } else if (request.getText().contains("book")) {
            request.setIntent("BookTicket");
            System.out.println("NLU: Detected intent 'BookTicket'.");
        } else {
            request.setIntent("Unknown");
            System.out.println("NLU: Intent not recognized.");
        }

        if (nextHandler!= null &&!("Unknown".equals(request.getIntent()) && nextHandler instanceof DecisionHandler)) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

NLUHandler负责对输入文本进行初步的意图识别，如果识别出意图则设置到Request对象中，并根据一定条件决定是否将请求传递给下一个处理者。这里有一个特殊的判断，如果意图为“Unknown”且下一个处理者是DecisionHandler，则不传递请求，这是根据业务逻辑设计的优化，避免不必要的处理。

DecisionHandler：

class DecisionHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(Request request) {
        if ("Unknown".equals(request.getIntent())) {
            System.out.println("Decision: Cannot handle the intent.");
            request.setHandled(true);
            return;
        }

        System.out.println("Decision: Intent recognized as '" + request.getIntent() + "', deciding next action.");

        if (nextHandler!= null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        }
    }
}

DecisionHandler根据NLUHandler识别出的意图进行决策，如果意图为“Unknown”，则表示无法处理该请求并设置处理状态为已处理；否则，输出决策信息并将请求传递给下一个处理者。

BusinessHandler：

class BusinessHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(Request request) {
        if ("QueryWeather".equals(request.getIntent())) {
            System.out.println("Business: Fetching weather information...");
        } else if ("BookTicket".equals(request.getIntent())) {
            System.out.println("Business: Booking a ticket...");
        } else {
            System.out.println("Business: No business logic for the intent.");
        }
        request.setHandled(true);
    }
}

BusinessHandler根据意图执行具体的业务逻辑，如果是查询天气或预订票务意图，则执行相应操作；否则，输出无对应业务逻辑的提示，并设置请求已处理。

4. 客户端（Client）

public class TextProcessingExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建责任链并链式设置下一个处理者
        Handler nluHandler = new NLUHandler()
               .setNextHandler(new DecisionHandler())
               .setNextHandler(new BusinessHandler());

        // 模拟处理文本请求
        Request request1 = new Request("What is the weather today?");
        System.out.println("\nProcessing Request 1:");
        nluHandler.handleRequest(request1);

        Request request2 = new Request("I want to book a flight.");
        System.out.println("\nProcessing Request 2:");
        nluHandler.handleRequest(request2);

        Request request3 = new Request("Tell me a joke.");
        System.out.println("\nProcessing Request 3:");
        nluHandler.handleRequest(request3);
    }
}

输出：

Processing Request 1:
NLU: Detected intent 'QueryWeather'.
Business: Fetching weather information...

Processing Request 2:
NLU: Detected intent 'BookTicket'.
Business: Booking a ticket...

Processing Request 3:
NLU: Intent not recognized.
Business: No business logic for the intent.

客户端TextProcessingExample创建了责任链，通过链式调用setNextHandler方法将NLUHandler、DecisionHandler和BusinessHandler连接起来形成处理链。然后，分别创建不同的文本请求并通过责任链的起始节点nluHandler发起处理请求。

四、责任链模式的优势

解耦请求发送者与接收者：请求的发送者不需要知道具体哪个处理者会处理请求，只需要将请求发送到责任链的起始点即可，降低了对象之间的耦合度。
动态组合处理链：可以在运行时根据需要灵活地组合处理者的顺序和数量，增加或删除处理者都比较方便，易于扩展系统功能。
单一职责原则的体现：每个处理者只负责自己特定的处理逻辑，符合单一职责原则，使得代码的可维护性和可读性更好。

五、责任链模式的应用场景

日志处理系统：不同级别的日志信息可以由不同的处理者进行处理，例如将错误日志记录到文件，将普通日志输出到控制台等。
工作流审批系统：请假、报销等流程需要经过多个审批环节，每个环节的审批人可以看作是一个处理者，请求按照设定的流程在各个处理者之间传递。
图形界面事件处理：鼠标点击、键盘输入等事件在图形界面系统中可以通过责任链模式进行处理，不同的组件可以根据自身的功能对事件进行响应或传递给父组件处理。

六、总结

责任链模式通过构建处理者链，将请求的处理过程分散到多个对象中，实现了请求发送者与接收者的解耦以及处理逻辑的灵活组合。在文本处理案例中，我们清晰地看到了各个处理者如何协同工作来完成对输入文本的意图识别和处理。在实际开发中，我们可以根据具体的业务需求，合理运用责任链模式来构建更加灵活、可维护的系统架构。希望通过本文的介绍，能够帮助读者更好地理解和掌握责任链模式，并在实际项目中加以应用。

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

设计模式

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

设计模式

登录后参与评论

0 条评论

热度