目錄

本文的結(jié)構(gòu)如下：

• 引言
• 什么是責(zé)任鏈模式
• 模式的結(jié)構(gòu)
• 典型代碼
• 代碼示例
• 純與不純的責(zé)任鏈模式
• 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
• 適用環(huán)境
• 模式應(yīng)用

一、引言

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)小說(shuō)套路大概是這樣的，小嘍啰惹上主角，主角霸氣側(cè)漏，打跑了；小嘍啰找來(lái)門中厲害的親爹，親爹上場(chǎng)，過(guò)了兩招一看打不過(guò)，一起跑路；但這口氣咽不下，一咬牙找來(lái)爺爺（一般是長(zhǎng)老或者宗主），宗主那當(dāng)然厲害了，主角打不過(guò)，狼狽逃命，下定功夫苦加修煉又或者奇遇連連，功力大增，殺上山門怒殺全宗，報(bào)仇雪恨。

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這種自己打不過(guò)，找爸爸，爸爸打不過(guò)找爺爺?shù)哪Ｊ骄褪秦?zé)任鏈模式。

二、什么是責(zé)任鏈模式

很多情況下，在一個(gè)軟件系統(tǒng)中可以處理某個(gè)請(qǐng)求的對(duì)象不止一個(gè)，比如上面跟主角打架，小嘍啰、小嘍啰他爸、小嘍啰他爺都可以跟主角打架，打不打得過(guò)不管（處不處理不管），主角沿著這條鏈進(jìn)行傳遞，這條鏈就稱為職責(zé)鏈。

職責(zé)鏈可以是一條直線、一個(gè)環(huán)或者一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)，最常見(jiàn)的職責(zé)鏈?zhǔn)侵本€型，即沿著一條單向的鏈來(lái)傳遞請(qǐng)求。鏈上的每一個(gè)對(duì)象都是請(qǐng)求處理者，責(zé)任鏈模式可以將請(qǐng)求的處理者組織成一條鏈，并讓請(qǐng)求沿著鏈傳遞，由鏈上的處理者對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行相應(yīng)的處理，客戶端無(wú)須關(guān)心請(qǐng)求的處理細(xì)節(jié)以及請(qǐng)求的傳遞，只需將請(qǐng)求發(fā)送到鏈上即可，實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求發(fā)送者和請(qǐng)求處理者解耦。

責(zé)任鏈模式定義如下：

責(zé)任鏈模式(Chain of Responsibility Pattern)：避免請(qǐng)求發(fā)送者與接收者耦合在一起，讓多個(gè)對(duì)象都有可能接收請(qǐng)求，將這些對(duì)象連接成一條鏈，并且沿著這條鏈傳遞請(qǐng)求，直到有對(duì)象處理它為止。責(zé)任鏈模式是一種對(duì)象行為型模式。

三、模式的結(jié)構(gòu)

責(zé)任鏈模式結(jié)構(gòu)的核心在于引入了一個(gè)抽象處理者，責(zé)任鏈模式的UML類圖如下：

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在責(zé)任鏈模式結(jié)構(gòu)圖中包含如下幾個(gè)角色：

• Handler（抽象處理者）：定義一個(gè)處理請(qǐng)求的接口，一般為抽象類，請(qǐng)求處理方法為抽象方法，不同的具體處理者實(shí)現(xiàn)具體的請(qǐng)求處理。因?yàn)槊恳粋€(gè)處理者的下家還是一個(gè)處理者，因此在抽象處理者中定義了一個(gè)抽象處理者類型的對(duì)象，作為其對(duì)下家的引用。通過(guò)該引用，處理者可以連成一條鏈。
• ConcreteHandler（具體處理者）：它是抽象處理者的子類，可以處理用戶請(qǐng)求，在具體處理者類中實(shí)現(xiàn)了抽象處理者中定義的抽象請(qǐng)求處理方法，在處理請(qǐng)求之前需要進(jìn)行判斷，看是否有相應(yīng)的處理權(quán)限，如果可以處理請(qǐng)求就處理它，否則將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給后繼者；在具體處理者中可以訪問(wèn)鏈中下一個(gè)對(duì)象，以便請(qǐng)求的轉(zhuǎn)發(fā)。

要形成鏈?zhǔn)秸{(diào)用，關(guān)鍵在于每一個(gè)處理者中有一個(gè)下一個(gè)處理者的引用。

四、典型代碼

抽象處理者是核心，典型代碼如下：

public abstract class Handler {
    protected Handler successor;

    public void setSuccessor(){
        this.successor = successor;
    }

    public Handler getSuccessor(){
        return successor;
    }

    public abstract void handler(String condition);
}

具體處理者繼承抽象處理者，主要作用有兩個(gè)：第一是處理請(qǐng)求，如果能夠處理就自己處理了；第二是轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求，如果該請(qǐng)求超出了當(dāng)前處理者類的權(quán)限，可以將該請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給下家。具體處理者類典型代碼如下：

public class ConcreteHandlerA extends Handler {
    public void handler(String condition) {
        if ("conditionA".equals(condition)){
            System.out.println("處理請(qǐng)求");
        }else {
            System.out.println("轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求");
            successor.handler(condition);
        }
    }
}

public class ConcreteHandlerB extends Handler {
    public void handler(String condition) {
        if ("conditionB".equals(condition)){
            System.out.println("處理請(qǐng)求");
        }else {
            System.out.println("轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求");
            successor.handler(condition);
        }
    }
}

責(zé)任鏈模式并不創(chuàng)建職責(zé)鏈，職責(zé)鏈的創(chuàng)建工作必須由系統(tǒng)的其他部分來(lái)完成，一般是在使用該職責(zé)鏈的客戶端中創(chuàng)建職責(zé)鏈。

五、代碼示例

以引言中的找主角打架為例。

5.1、不用責(zé)任鏈模式

public class Protagonist {
    private int forceValue;//主角武力值
    private String name;
    private int age;

    public Protagonist(String name, int age, int forceValue) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.forceValue = forceValue;
    }

    public void setForceValue(int forceValue) {
        this.forceValue = forceValue;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getForceValue() {
        return forceValue;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class FightHandler {
    public void fightWith(Protagonist protagonist){
        if (protagonist.getForceValue() < 100){//主角武力值小于100，自己上
            selfFighting(protagonist);
        }else if (protagonist.getForceValue() < 200){//找爸爸
            fatherFighting(protagonist);
        }else if(protagonist.getForceValue() < 400){
            grandfatherFighting(protagonist);
        } else {
            togetherFighting(protagonist);
        }
    }

    private void  selfFighting(Protagonist protagonist){
        //todo
        System.out.println("我打得" + protagonist.getName() +"屁滾尿流，哭爹喊娘");
    }

    private void fatherFighting(Protagonist protagonist){
        //todo
        System.out.println("我爸打得" + protagonist.getName() +"屁滾尿流，哭爹喊娘");
    }

    private void grandfatherFighting(Protagonist protagonist){
        //todo
        System.out.println("我爺打得" + protagonist.getName() +"屁滾尿流，哭爹喊娘");
    }

    private void togetherFighting(Protagonist protagonist){
        //todo
        System.out.println("我們一起打得" + protagonist.getName() +"屁滾尿流，哭爹喊娘");
    }
}

看到這段代碼，相信都會(huì)發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題存在：

• FightHandler類較為龐大，所有的打架方法都集中在這個(gè)類中，測(cè)試和維護(hù)不方便，也違背了“單一職責(zé)原則”。
• 加入主角生死間突然頓悟，武力值得到極大提升，想要找更厲害的人來(lái)和主角打架，又或者調(diào)整同主角打架的武力判斷值，都需要修改源碼，違背了“開閉原則”。
• 打架的流程固定，顯示小嘍啰自己上，再是他爸上，再是他爺上，如果一開始就他爺上（說(shuō)不定主角死，全書完），需要修改源碼，不靈活。

5.2、使用責(zé)任鏈模式

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先定義抽象處理者：

public abstract class FightHandler {
    protected FightHandler successor;

    public void setSuccessor(FightHandler successor){
        this.successor = successor;
    }

    public abstract void fightWith(Protagonist protagonist);
}

幾個(gè)具體處理者：

public class SelfFightHandler extends FightHandler {
    public void fightWith(Protagonist protagonist) {
        if (protagonist.getForceValue() < 100){
            //todo
            System.out.println("我打得" + protagonist.getName() +"屁滾尿流，哭爹喊娘");
        }else {
            successor.fightWith(protagonist);
        }
    }
}

public class FatherFightHandler extends FightHandler{
    public void fightWith(Protagonist protagonist) {
        if (protagonist.getForceValue() < 200){
            //todo
            System.out.println("我爸打得" + protagonist.getName() +"屁滾尿流，哭爹喊娘");
        }else {
            successor.fightWith(protagonist);
        }
    }
}

public class GrandfatherFightHandler extends FightHandler {
    public void fightWith(Protagonist protagonist) {
        if (protagonist.getForceValue() < 400){
            //todo
            System.out.println("我爺打得" + protagonist.getName() +"屁滾尿流，哭爹喊娘");
        }else {
            successor.fightWith(protagonist);
        }
    }
}

public class TogetherFightHandler extends FightHandler {
    public void fightWith(Protagonist protagonist) {
        if (protagonist.getForceValue() > 400){
            //todo
            System.out.println("我們一起打得" + protagonist.getName() +"屁滾尿流，哭爹喊娘");
        }else {
            successor.fightWith(protagonist);
        }
    }
}

客戶端測(cè)試：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        FightHandler selfHandler = new SelfFightHandler();
        FightHandler fatherHandler = new FatherFightHandler();
        FightHandler grandfatherHandler = new GrandfatherFightHandler();
        FightHandler togetherHandler = new TogetherFightHandler();

        //創(chuàng)建職責(zé)鏈
        selfHandler.setSuccessor(fatherHandler);
        fatherHandler.setSuccessor(grandfatherHandler);
        grandfatherHandler.setSuccessor(togetherHandler);

        //主角
        Protagonist zxf = new Protagonist("張小凡", 12, 88);
        selfHandler.fightWith(zxf);

        Protagonist qf = new Protagonist("喬峰", 33, 188);
        selfHandler.fightWith(qf);

        Protagonist zbj = new Protagonist("豬八戒", 500, 288);
        selfHandler.fightWith(zbj);
    }
}

這時(shí)新增一個(gè)具體處理者只需要繼承抽象處理者即可，由于鏈的創(chuàng)建過(guò)程由客戶端負(fù)責(zé)，因此增加新的具體處理者類對(duì)原有類庫(kù)無(wú)任何影響，無(wú)須修改已有類的源代碼，符合“開閉原則”。

六、純與不純的責(zé)任鏈模式

責(zé)任鏈模式可分為純的責(zé)任鏈模式和不純的責(zé)任鏈模式兩種：

6.1、純的責(zé)任鏈模式

一個(gè)純的責(zé)任鏈模式要求：

• 一個(gè)具體處理者對(duì)象只能在“處理請(qǐng)求”和“轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求”中兩選一。
• 一個(gè)請(qǐng)求必須被某一個(gè)處理者對(duì)象所接收，不能出現(xiàn)某個(gè)請(qǐng)求未被任何一個(gè)處理者對(duì)象處理的情況。

6.2、不純的責(zé)任鏈模式

在一個(gè)不純的責(zé)任鏈模式中則允許：

• 某個(gè)請(qǐng)求被一個(gè)具體處理者部分處理后再向下傳遞。
• 或者一個(gè)具體處理者處理完某請(qǐng)求后其后繼處理者可以繼續(xù)處理該請(qǐng)求。
• 或者一個(gè)請(qǐng)求可以最終不被任何處理者對(duì)象所接收。

純的責(zé)任鏈模式的實(shí)際例子很難找到，一般看到的例子均是不純的責(zé)任鏈模式的實(shí)現(xiàn)。

七、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

7.1、優(yōu)點(diǎn)

責(zé)任鏈模式的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

• 責(zé)任鏈模式使得一個(gè)對(duì)象無(wú)須知道是其他哪一個(gè)對(duì)象處理其請(qǐng)求，對(duì)象僅需知道該請(qǐng)求會(huì)被處理即可，接收者和發(fā)送者都沒(méi)有對(duì)方的明確信息，且鏈中的對(duì)象不需要知道鏈的結(jié)構(gòu)，由客戶端負(fù)責(zé)鏈的創(chuàng)建，降低了系統(tǒng)的耦合度。
• 請(qǐng)求處理對(duì)象僅需維持一個(gè)指向其后繼者的引用，而不需要維持它對(duì)所有的候選處理者的引用，可簡(jiǎn)化對(duì)象的相互連接。
• 在給對(duì)象分派職責(zé)時(shí)，職責(zé)鏈可以給我們更多的靈活性，可以通過(guò)在運(yùn)行時(shí)對(duì)該鏈進(jìn)行動(dòng)態(tài)的增加或修改來(lái)增加或改變處理一個(gè)請(qǐng)求的職責(zé)。
• 在系統(tǒng)中增加一個(gè)新的具體請(qǐng)求處理者時(shí)無(wú)須修改原有系統(tǒng)的代碼，只需要在客戶端重新建鏈即可，從這一點(diǎn)來(lái)看是符合“開閉原則”的。

7.2、缺點(diǎn)

責(zé)任鏈模式的主要缺點(diǎn)如下：

• 由于一個(gè)請(qǐng)求沒(méi)有明確的接收者，那么就不能保證它一定會(huì)被處理，該請(qǐng)求可能一直到鏈的末端都得不到處理；一個(gè)請(qǐng)求也可能因職責(zé)鏈沒(méi)有被正確配置而得不到處理。
• 對(duì)于比較長(zhǎng)的職責(zé)鏈，請(qǐng)求的處理可能涉及到多個(gè)處理對(duì)象，系統(tǒng)性能將受到一定影響，而且在進(jìn)行代碼調(diào)試時(shí)不太方便。
• 如果建鏈不當(dāng)，可能會(huì)造成循環(huán)調(diào)用，將導(dǎo)致系統(tǒng)陷入死循環(huán)。

八、適用環(huán)境

在以下情況下可以考慮使用責(zé)任鏈模式：

• 有多個(gè)對(duì)象可以處理同一個(gè)請(qǐng)求，具體哪個(gè)對(duì)象處理該請(qǐng)求待運(yùn)行時(shí)刻再確定，客戶端只需將請(qǐng)求提交到鏈上，而無(wú)須關(guān)心請(qǐng)求的處理對(duì)象是誰(shuí)以及它是如何處理的。
• 在不明確指定接收者的情況下，向多個(gè)對(duì)象中的一個(gè)提交請(qǐng)求。
• 可動(dòng)態(tài)指定一組對(duì)象處理請(qǐng)求，客戶端可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建職責(zé)鏈來(lái)處理請(qǐng)求，還可以改變鏈中處理者之間的先后次序。

九、模式應(yīng)用

責(zé)任鏈設(shè)計(jì)模式（Chain of Responsibility）的應(yīng)用有：Java Web中的過(guò)濾器鏈、Struts2中的攔截器棧。