23种设计模式之责任链模式

23种设计模式之责任链模式

责任链设计模式是一种行为型设计模式，它允许多个对象依次处理一个请求，直到有一个对象处理这个请求为止。

主要角色和结构

1. 抽象处理者（Handler）：
   • 定义了处理请求的接口，其中包含一个指向下一个处理者的引用。
   • 通常有一个抽象方法来处理请求，子类需要实现这个方法。
2. 具体处理者（ConcreteHandler）：
   • 实现了抽象处理者的接口，具体处理请求。
   • 如果自己无法处理请求，则将请求转发给下一个处理者。

工作原理

当一个请求产生时，它会被传递给责任链中的第一个处理者。这个处理者会尝试处理请求，如果它能够处理，就处理并结束请求的传递；如果不能处理，它会将请求传递给下一个处理者，如此继续，直到请求被处理或者到达责任链的末尾。

简单实现 - 学生成绩打印

学生的成绩打印，成绩大于80分-优秀，成绩60~80分合格，成绩小于60分不合格。

abstract class ScoreHandler {protected ScoreHandler nextHandler;public void setNextHandler(ScoreHandler nextHandler) {this.nextHandler = nextHandler;}public abstract void handleScore(int score);
}class ExcellentScoreHandler extends ScoreHandler {@Overridepublic void handleScore(int score) {if (score > 80) {System.out.println("成绩优秀");} else if (nextHandler!= null) {nextHandler.handleScore(score);}}
}class PassScoreHandler extends ScoreHandler {@Overridepublic void handleScore(int score) {if (score >= 60 && score <= 80) {System.out.println("成绩及格");} else if (nextHandler!= null) {nextHandler.handleScore(score);}}
}class FailScoreHandler extends ScoreHandler {@Overridepublic void handleScore(int score) {if (score < 60) {System.out.println("成绩不及格，需重修");} else if (nextHandler!= null) {nextHandler.handleScore(score);}}
}

使用：在使用时需要创建责任链。也就是需要设置下一个处理器setNextHandler。

public class Main {public static void main(String[] args) {ScoreHandler excellentHandler = new ExcellentScoreHandler();ScoreHandler passHandler = new PassScoreHandler();ScoreHandler failHandler = new FailScoreHandler();excellentHandler.setNextHandler(passHandler);passHandler.setNextHandler(failHandler);excellentHandler.handleScore(75);excellentHandler.handleScore(90);excellentHandler.handleScore(45);}
}

在这个例子中，根据学生的成绩，不同的处理者会打印出相应的成绩状态。如果一个处理者不能处理当前成绩，它会将请求传递给下一个处理者。

执行结果

成绩及格
成绩优秀
成绩不及格，需重修

优点

1. 降低了对象之间的耦合度：请求的发送者和接收者之间没有直接的耦合关系，发送者只需要将请求发送到责任链上，而不需要知道具体由哪个对象来处理请求。
2. 增强了系统的灵活性：可以动态地添加或删除处理者，以及改变处理者的顺序，而不影响系统的其他部分。
3. 提高了代码的可维护性：每个处理者只负责自己的处理逻辑，代码的职责更加清晰，易于维护和扩展。

责任链 - 缺点

1. 存在请求可能不被处理的风险，因为无法确保责任链中的某个处理者一定会处理该请求。
2. 当责任链过长时，会带来较大的性能开销，因为请求需要依次经过多个处理者，可能导致处理时间延长。
3. 调试过程较为复杂，由于请求在多个处理者之间传递，出现问题时难以快速确定具体的问题节点。

责任链 - 应用场景

1. 异常处理：可通过责任链模式，将不同类型的异常依次交由特定的处理者进行处理，确保异常得到妥善解决。
2. 中间件：在中间件的实现中，责任链模式能让不同的中间件组件依次对请求进行处理，增强系统的灵活性和可扩展性。
3. GUI：在图形用户界面系统中，事件可以通过责任链进行传递和处理，不同的组件可根据自身能力处理特定事件。
4. 工作流：适用于工作流场景，不同的任务节点可以组成责任链，依次处理任务，直至完成整个工作流程。

责任链模式在Spring中的使用

1、DispatcherServlet

在DispatcherServlet处理请求的过程中就用到了责任链模式。

在 Spring MVC 中，当一个请求到达DispatcherServlet后，会经过一系列的拦截器（HandlerInterceptor）进行处理。这些拦截器组成了一个责任链，每个拦截器可以在请求处理的不同阶段进行预处理（preHandle）、后处理（postHandle）以及请求完成后的处理（afterCompletion）。如果某个拦截器的preHandle方法返回false，则后续的拦截器和处理器将不会被执行。

这种方式使得请求的处理更加灵活，可以方便地添加、删除或调整拦截器的顺序，而不影响核心的请求处理逻辑。