23种设计模式之责任链模式

紫风

发布于 2025-10-14 18:37:43

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责任链模式 (Chain of Responsibility Pattern) 详细介绍

一、模式概述

英文名称：Chain of Responsibility
核心目标：将请求的发送者和接收者解耦，使多个对象都有机会处理请求。将这些对象连成一条链，并沿着链传递请求，直到有一个对象处理它为止。
设计思想：通过动态组合处理链，灵活分配请求处理职责，避免请求处理逻辑与具体处理者强耦合。

二、优缺点

优点	缺点
1. 解耦请求发送者和接收者。	1. 请求可能未被处理（需兜底机制）。
2. 动态增删处理节点，灵活扩展。	2. 链过长时性能下降。
3. 单一职责原则，每个处理者专注自身逻辑。	3. 调试复杂，需跟踪链的传递路径。

三、应用场景

审批流程：如报销审批（员工 → 主管 → 财务总监）。
日志处理：不同日志级别（DEBUG → INFO → ERROR）分发处理。
过滤器链：Web 请求过滤（鉴权 → 限流 → 业务处理）。
异常处理：多层异常捕获（方法内 → 类 → 全局处理器）。

四、代码实现与注释

1. 请求类（封装请求信息）

/**
 * 请求类：封装请求的详细信息
 */
public class Request {
    private final String content;
    private final RequestType type;

    public Request(String content, RequestType type) {
        this.content = content;
        this.type = type;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public RequestType getType() {
        return type;
    }

    public enum RequestType {
        LEAVE,  // 请假请求
        PURCHASE // 采购请求
    }
}

2. 处理者接口（定义责任链标准）

/**
 * 处理者接口：定义处理请求的方法和设置下一处理者的方法
 */
public interface Handler {
    void handleRequest(Request request);
    void setNextHandler(Handler next);
}

3. 具体处理者（各级审批人）

/**
 * 具体处理者：直属领导（处理请假请求）
 */
public class SupervisorHandler implements Handler {
    private Handler nextHandler;

    @Override
    public void setNextHandler(Handler next) {
        this.nextHandler = next;
    }

    @Override
    public void handleRequest(Request request) {
        if (request.getType() == Request.RequestType.LEAVE && request.getContent().contains("病假")) {
            System.out.println("直属领导批准病假请求");
        } else if (nextHandler != null) {
            nextHandler.handleRequest(request); // 传递给下一处理者
        } else {
            System.out.println("请求无法处理：无后续审批人");
        }
    }
}

/**
 * 具体处理者：部门经理（处理采购请求）
 */
public class DepartmentManagerHandler implements Handler {
    private Handler nextHandler;

    @Override
    public void setNextHandler(Handler next) {
        this.nextHandler = next;
    }

    @Override
    public void handleRequest(Request request) {
        if (request.getType() == Request.RequestType.PURCHASE && request.getContent().contains("预算内")) {
            System.out.println("部门经理批准预算内采购");
        } else if (nextHandler != null) {
            nextHandler.handleRequest(request);
        } else {
            System.out.println("请求需提交至更高层级审批");
        }
    }
}

/**
 * 具体处理者：总经理（兜底处理）
 */
public class GeneralManagerHandler implements Handler {
    @Override
    public void setNextHandler(Handler next) {
        // 最后一环，无下一处理者
    }

    @Override
    public void handleRequest(Request request) {
        System.out.println("总经理处理所有未决请求：" + request.getContent());
    }
}

4. 客户端调用（构建责任链）

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建处理者
        Handler supervisor = new SupervisorHandler();
        Handler deptManager = new DepartmentManagerHandler();
        Handler generalManager = new GeneralManagerHandler();

        // 构建责任链：直属领导 → 部门经理 → 总经理
        supervisor.setNextHandler(deptManager);
        deptManager.setNextHandler(generalManager);

        // 创建请求
        Request leaveRequest = new Request("病假3天", Request.RequestType.LEAVE);
        Request purchaseRequest = new Request("购买办公用品（预算内）", Request.RequestType.PURCHASE);
        Request specialRequest = new Request("购买服务器（预算外）", Request.RequestType.PURCHASE);

        // 处理请求
        System.out.println("===== 处理病假请求 =====");
        supervisor.handleRequest(leaveRequest);

        System.out.println("\n===== 处理预算内采购 =====");
        supervisor.handleRequest(purchaseRequest);

        System.out.println("\n===== 处理预算外采购 =====");
        supervisor.handleRequest(specialRequest);
    }
}

5. 输出结果

===== 处理病假请求 =====
直属领导批准病假请求

===== 处理预算内采购 =====
部门经理批准预算内采购

===== 处理预算外采购 =====
总经理处理所有未决请求：购买服务器（预算外）

五、模式结构图

+----------------+          +----------------+
|   Handler      | <------+ |   Handler      |
+----------------+          +----------------+
| +handleRequest()         | +handleRequest()|
| +setNextHandler()        | +setNextHandler()|
+----------------+          +----------------+
       ^                          |
       |                          |
+----------------+          +----------------+
| ConcreteHandlerA          | ConcreteHandlerB|
+----------------+          +----------------+
| +handleRequest()          | +handleRequest()|
+----------------+          +----------------+