设计模式之职责链（责任链）模式（ResponsibilityChain Pattern）
在现实生活中，常常会出现这样的事例：一个请求有多个对象可以处理，但每个对象的处理条件或权限不同。例如，公司员工请假，可批假的领导有部门负责人、副总经理、总经理等，但每个领导能批准的天数不同，员工必须根据自己要请假的天数去找不同的领导签名，也就是说员工必须记住每个领导的姓名、电话和地址等信息，这增加了难度。这样的例子还有很多，如找领导出差报销、生活中的“击鼓传花”游戏等。
在计算机软硬件中也有相关例子，如总线网中数据报传送，每台计算机根据目标地址是否同自己的地址相同来决定是否接收；还有异常处理中，处理程序根据异常的类型决定自己是否处理该异常；还有 Struts2 的拦截器、JSP 和 Servlet 的 Filter 等，所有这些，如果用职责链模式都能很好解决。
认识职责链模式
注：职责链模式也叫责任链模式，这里以职责链为名
职责链模式：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受者之间的耦合关系。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。
在职责链模式中，客户端发出一个请求，链上的对象都有机会来处理这一请求，而客户端不需要知道谁是具体的处理对象。这样就实现了请求者和接受者之间的解耦，并且在客户端可以实现动态的组合职责链。使编程更有灵活性。
责任链模式是一种对象行为型模式，其主要优点如下:
- 降低了对象之间的耦合度。该模式使得一个对象无须知道到底是哪一个对象处理其请求以及链的结构，发送者和接收者也无须拥有对方的明确信息。
- 增强了系统的可扩展性。可以根据需要增加新的请求处理类，满足开闭原则。
- 增强了给对象指派职责的灵活性。当工作流程发生变化，可以动态地改变链内的成员或者调动它们的次序，也可动态地新增或者删除责任。
- 责任链简化了对象之间的连接。每个对象只需保持一个指向其后继者的引用，不需保持其他所有处理者的引用，这避免了使用众多的 if 或者 if···else 语句。
- 责任分担。每个类只需要处理自己该处理的工作，不该处理的传递给下一个对象完成，明确各类的责任范围，符合类的单一职责原则。
其主要缺点如下：
- 不能保证每个请求一定被处理。由于一个请求没有明确的接收者，所以不能保证它一定会被处理，该请求可能一直传到链的末端都得不到处理。
- 对比较长的职责链，请求的处理可能涉及多个处理对象，系统性能将受到一定影响。
- 职责链建立的合理性要靠客户端来保证，增加了客户端的复杂性，可能会由于职责链的错误设置而导致系统出错，如可能会造成循环调用。
模式的适用场景
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有多个对象共同对一个任务进行处理。
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这些对象使用链式存储结构，形成一个链，每个对象知道自己的下一个对象。
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一个对象对任务进行处理，可以添加一些操作后将对象传递个下一个任务。也可以在此对象上结束任务的处理，并结束任务。
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客户端负责组装链式结构，但是客户端不需要关心最终是谁来处理了任务。
原理类图与角色说明
角色说明
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抽象处理者(Handler)角色：定义出一个处理请求的接口。如果需要，接口可以定义 出一个方法以设定和返回对下家的引用。这个角色通常由一个Java抽象类或者Java接口实现。上图中Handler类的聚合关系给出了具体子类对下家的引用，抽象方法handleRequest()规范了子类处理请求的操作。
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具体处理者(ConcreteHandler)角色：具体处理者接到请求后，可以选择将请求处理掉，或者将请求传给下家。由于具体处理者持有对下家的引用，因此，如果需要，具体处理者可以访问下家
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请求角色（Request）： 含义很多属性，表示一个请求
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客户类（Client）角色：创建处理链，并向链头的具体处理者对象提交请求，它不关心处理细节和请求的传递过程。
应用实例
实例要求
编写程序完成学校 OA 系统的采购审批项目：需求采购员采购教学器材
- 如果金额 小于等于 5000, 由教学主任审批如果金额
- 小于等于 10000, 由院长审批
- 如果金额 小于等于 30000, 由副校长审批如果金额
- 超过 30000 以上，由校长审批
思路分析和图解（类图）
代码实现
创建抽象处理者(Handler)角色：Approver
//抽象审批者
public abstract class Approver {
Approver approver;//下一个处理者
String name;//当前处理者的名字
public Approver(String name) {
this.name = name;
}
//处理下一个请求者
public void setApprover(Approver approver) {
this.approver = approver;
}
//处理审批请求的方法，得到一个请求, 处理是子类完成，因此该方法做成抽象
public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);
}
创建理者(ConcreteHandler)角色
//教学主任审批类
public class DepartmentApprover extends Approver {
public DepartmentApprover(String name) {
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
if (purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {
System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 金额为： "
+ purchaseRequest.getPrice() + " 被 " + this.name + " 处理");
}else {
approver.processRequest(purchaseRequest);
}
}
}
//院长审批类
public class CollegeApprover extends Approver {
public CollegeApprover(String name) {
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
if (purchaseRequest.getPrice() > 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {
System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 金额为： "
+ purchaseRequest.getPrice() + " 被 " + this.name + " 处理");
}else {
approver.processRequest(purchaseRequest);
}
}
}
//副校长审批类
public class ViceSchoolMaster extends Approver {
public ViceSchoolMaster(String name) {
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
if (purchaseRequest.getPrice() > 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) {
System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 金额为： "
+ purchaseRequest.getPrice() + " 被 " + this.name + " 处理");
}else {
approver.processRequest(purchaseRequest);
}
}
}
//校长审批类
public class SchoolMaster extends Approver {
public SchoolMaster(String name) {
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
if (purchaseRequest.getPrice() > 30000) {
System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 金额为： "
+ purchaseRequest.getPrice() + " 被 " + this.name + " 处理");
}else {
approver.processRequest(purchaseRequest);
}
}
}
创建请求角色（Request）
//请求类
public class PurchaseRequest {
private int type = 0; //请求类型
private float price = 0.0f; //请求金额
private int id = 0;
public PurchaseRequest(int type, float price, int id) {
this.type = type;
this.price = price;
this.id = id;
}
public int getType() {
return type;
}
public void setType(int type) {
this.type = type;
}
public float getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(float price) {
this.price = price;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
}
创建客户类（Client）角色
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建请求
PurchaseRequest purchaseRequest1 = new PurchaseRequest(1, 5000, 1);
PurchaseRequest purchaseRequest2 = new PurchaseRequest(2, 8000, 2);
PurchaseRequest purchaseRequest3 = new PurchaseRequest(3, 30000, 3);
PurchaseRequest purchaseRequest4 = new PurchaseRequest(4, 50000, 4);
//创建相关的审批人
Approver de = new DepartmentApprover("张主任");
Approver co = new CollegeApprover("李院长");
Approver vi = new ViceSchoolMaster("王副校");
Approver sc = new SchoolMaster("赵校长");
//设置各个审批级别的下一个审批人（构成环形）
de.setApprover(co);
co.setApprover(vi);
vi.setApprover(sc);
sc.setApprover(de);
//处理请求
de.processRequest(purchaseRequest1);
de.processRequest(purchaseRequest2);
de.processRequest(purchaseRequest3);
de.processRequest(purchaseRequest4);
}
}
程序的运行结果如下
请求编号 id= 1 金额为： 5000.0 被 张主任 处理
请求编号 id= 2 金额为： 8000.0 被 李院长 处理
请求编号 id= 3 金额为： 30000.0 被 王副校 处理
请求编号 id= 4 金额为： 50000.0 被 赵校长 处理