责任链(Chain of Responsibility)模式:责任链模式是对象的行为模式。使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接受者直接的耦合关系。将这些对象连成一条链,沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止。责任链模式强调的是每一个对象及其对下家的引用来组成一条链,利用这种方式将发送者和接收者解耦,类图如下:
通过上图可以看出责任链模式有两个角色:
抽象处理者(Handler)角色:定义一个请求的接口。如果需要可以定义个一个方法用来设定和返回下家对象的引用。
具体处理者(ConcreteHandler)角色:如果可以处理就处理请求,如果不能处理,就把请求传给下家,让下家处理。也就是说它处理自己能处理的请求且可以访问它的下家。
上述模式的测试代码如下:
package chainOfResp; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17上午11:01:58 *描述:抽象处理角色 */ public abstract class Handler { protected Handler successor; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17上午11:04:22 *描述:处理方法 */ public abstract void handlerRequest(String condition); public Handler getSuccessor() { return successor; } public void setSuccessor(Handler successor) { this.successor = successor; } }
package chainOfResp; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17上午11:25:54 *描述:具体处理角色 */ public class ConcreteHandler1 extends Handler { @Override public void handlerRequest(String condition) { // 如果是自己的责任,就自己处理,负责传给下家处理 if(condition.equals("ConcreteHandler1")){ System.out.println( "ConcreteHandler1 handled "); return ; }else{ System.out.println( "ConcreteHandler1 passed "); getSuccessor().handlerRequest(condition); } } }
package chainOfResp; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17上午11:25:54 *描述:具体处理角色 */ public class ConcreteHandler2 extends Handler { @Override public void handlerRequest(String condition) { // 如果是自己的责任,就自己处理,负责传给下家处理 if(condition.equals("ConcreteHandler2")){ System.out.println( "ConcreteHandler2 handled "); return ; }else{ System.out.println( "ConcreteHandler2 passed "); getSuccessor().handlerRequest(condition); } } }
package chainOfResp; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17上午11:25:54 *描述:具体处理角色 */ public class ConcreteHandlerN extends Handler { /** * 这里假设n是链的最后一个节点必须处理掉 * 在实际情况下,可能出现环,或者是树形, * 这里并不一定是最后一个节点。 * */ @Override public void handlerRequest(String condition) { System.out.println( "ConcreteHandlerN handled"); } }
package chainOfResp; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17上午10:59:06 *描述:测试类 */ public class Client { /** *作者:alaric *时间:2013-8-17上午10:58:58 *描述: */ public static void main(String[] args) { Handler handler1 = new ConcreteHandler1(); Handler handler2 = new ConcreteHandler2(); Handler handlern = new ConcreteHandlerN(); //链起来 handler1.setSuccessor(handler2); handler2.setSuccessor(handlern); //假设这个请求是ConcreteHandler2的责任 handler1.handlerRequest("ConcreteHandler2"); } }
举这样一个例子,在玩具工厂的生产车间,流水线就是一条责任链,假如一个玩具飞机有外壳装配员,引擎装配员,螺旋桨装配员,模型包装员组成。当这个物件飞机流到谁那里,谁就负责安装他负责的这一部分,这部分安装完成后流到下一个环节,知道所有环境完成。这个是一生成的责任链。还有一个质量检测链,质量检测也分多部,外壳检测,引擎检测,螺旋桨检测,包装检测。当产品留到检测员那里检测自己负责的那一块,如果有问题直接拎出来,如果没问题则传给下一个检测员,直到所有检测完成。这两个都是责任链,但是区别是,生成责任链每个人都会处理,并处理一部分;而质量检测责任链经过判断,要么处理掉,要么不处理流下去。这就是责任链的两种分类,后一种叫做纯的责任链,前一种叫做不纯的责任链,纯的责任链在实际应用中很少存在,常见的为不纯的责任链,上面的模型是模拟纯的责任链来处理的。
责任链模式在现实中使用的很多,常见的就是OA系统中的工作流。 在java中的实际应用有Servlet中的过滤器(Filter),Struts2的拦截器(Interceptor)。Struts2本身在Servlet中也是以Filter的形式出现的,所以Struts2的结构图中,也可以明显看出Filter和Interceptor这两条链的存在。
可以看出它们每个节点都可以做一些事情,所以不算一个纯的责任链。
在上面提到了OA系统,那么我们再模拟一下OA系统中请假审批流程,假如员工直接上司为小组长,小组长直接上司项目经理,项目经理直接上司部门经理,部门经理直接上司总经理。公司规定请假审批如下:
请假时间为t,时间单位day,简写d:
t< 0.5d,小组长审批;
t>=0.5d,t<2,项目经理审批;
t>=2,t<5部门经理审批;
t>=5总经理审批;
审批时序图如下:
用代码描述:
package chainOfResp.example; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17下午1:02:51 *描述:审批处理抽象类 */ public abstract class Handler { protected Handler handler; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17下午1:07:40 *描述:审批 */ public abstract boolean approve(double day); public Handler getHandler() { return handler; } public void setHandler(Handler handler) { this.handler = handler; } }
package chainOfResp.example; public class GroupLeader extends Handler { @Override public boolean approve(double day) { if(day<0.5){ System.out.println("小组长审批通过"); return true; }else { System.out.println("小组长传给了他的上司"); return getHandler().approve(day); } } }
package chainOfResp.example; public class ProjectManager extends Handler { @Override public boolean approve(double day) { if(day<2){ System.out.println("项目经理审批通过"); return true; }else { System.out.println("项目经理传给了他的上司"); return getHandler().approve(day); } } }
package chainOfResp.example; public class DepartmentManager extends Handler { @Override public boolean approve(double day) { if(day<5){ System.out.println("部门经理审批通过"); return true; }else { System.out.println("部门经理传给了他的上司"); return getHandler().approve(day); } } }
package chainOfResp.example; public class CEO extends Handler { @Override public boolean approve(double day) { System.out.println("部门经理审批通过"); return true; } }
package chainOfResp.example; /** * *作者:alaric *时间:2013-8-17下午12:54:51 *描述:测试类,首先来创建责任链,然后发出请求模拟员工来请假 */ public class Client { /** *作者:alaric *时间:2013-8-17下午12:54:44 *描述: */ public static void main(String[] args) { //创建节点 GroupLeader gl = new GroupLeader(); ProjectManager pm = new ProjectManager(); DepartmentManager dm = new DepartmentManager(); CEO ceo = new CEO(); //建立责任链 gl.setHandler(pm); pm.setHandler(dm); dm.setHandler(ceo); //向小组长发出申请,请求审批4天的假期 gl.approve(4D); } }运行结果:
小组长传给了他的上司
项目经理传给了他的上司
部门经理审批通过
这里模拟的是一个理想的状态,所以是一个纯的责任链;在实际当中,可能小组长签字,项目经理签字...一堆的签字,而不是不参与请求的处理。
责任链模式的优点是调用者不需知道具体谁来处理请求,也不知道链的具体结构,降低了节点域节点的耦合度;可在运行时动态修改链中的对象职责,增强了给对象指派职责的灵活性;缺点是没有明确的接收者,可能传到链的最后,也没得到正确的处理。
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