职责链模式介绍

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职责链模式介绍

什么是职责链模式

职责链模式(chain of responsibility pattern) 定义: 避免将一个请求的发送者与接收者耦合在一起,让多个对象都有机会处理请求.将接收请求的对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求,直到有一个对象能够处理它为止。

在职责链模式中，多个处理器（也就是刚刚定义中说的“接收对象”）依次处理同一个请求。一个请求先经过 A 处理器处理，然后再把请求传递给 B 处理器，B处理器处理完后再 传递给 C 处理器，以此类推，形成一个链条。链条上的每个处理器各自承担各自的处理职 责，所以叫作职责链模式。

职责链模式结构

职责链模式主要包含以下角色:
1）抽象处理者（Handler）角色：定义一个处理请求的接口，包含抽象处理方法和一个后继连接(链上的每个处理者都有一个成员变量来保存对于下一处理者的引用,比如上图中的successor) 。

2）具体处理者（Concrete Handler）角色：实现抽象处理者的处理方法，判断能否处理本次请求，如果可以处理请求则处理，否则将该请求转给它的后继者。

3）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。

类图：

 代码实现：

package main.java.test.chain.V1;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:17:58* @description 请求数据*/
public class RequestData {private String data;public RequestData(String data) {this.data = data;}public String getData() {return data;}public void setData(String data) {this.data = data;}
}

package main.java.test.chain.V1;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:18:59* @description 抽象处理者*/
public abstract class Handler {protected Handler successor = null;public void setSuccessor(Handler successor) {this.successor = successor;}public abstract void handle(RequestData requestData);}

package main.java.test.chain.V1;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:19:46* @description 具体处理者A*/
public class HandlerA extends Handler {@Overridepublic void handle(RequestData requestData) {System.out.println("HandlerA 执行代码逻辑! 处理: " +requestData.getData());requestData.setData(requestData.getData().replace("A", ""));if (successor != null) {successor.handle(requestData);} else {System.out.println("执行中止!");}}
}

package main.java.test.chain.V1;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:20:48* @description 具体处理者B*/
public class HandlerB extends Handler {@Overridepublic void handle(RequestData requestData) {System.out.println("HandlerB 执行代码逻辑! 处理: " +requestData.getData());requestData.setData(requestData.getData().replace("B", ""));if (successor != null) {successor.handle(requestData);} else {System.out.println("执行中止!");}}
}

package main.java.test.chain.V1;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:21:29* @description 具体处理者C*/
public class HandlerC extends Handler {@Overridepublic void handle(RequestData requestData) {System.out.println("HandlerC 执行代码逻辑! 处理: " +requestData.getData());requestData.setData(requestData.getData());if (successor != null) {successor.handle(requestData);} else {System.out.println("执行中止!");}}
}

package main.java.test.chain.V1;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:22:15* @description*/
public class Client {public static void main(String[] args) {Handler h1 = new HandlerA();Handler h2 = new HandlerB();Handler h3 = new HandlerC();h1.setSuccessor(h2);h2.setSuccessor(h3);RequestData requestData = new RequestData("请求数据 ABCDE");h1.handle(requestData);}
}

职责链模式应用实例

需求：我们模拟有一个双11期间，业务系统审批的流程,临近双十一公司会有陆续有一些新的需求上线,为了保证线上系统的稳定，我们对上线的审批流畅做了严格的控制。审批的过程会有不同级别的负责人加入进行审批(平常系统上线只需三级负责人审批即可，双十一前后需要二级或一级审核人参与审批)，接下来我们就使用职责链模式来设计一下此功能。

流程示意图：

不使用设计模式

代码示例： 

package main.java.test.chain.V2;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:34:51* @description 审核信息*/
public class AuthInfo {private String code;private String info = "";public AuthInfo(String code, String... infos) {this.code = code;for (String str : infos) {info = this.info.concat(str + " ");}}public String getCode() {return code;}public void setCode(String code) {this.code = code;}public String getInfo() {return info;}public void setInfo(String info) {this.info = info;}@Overridepublic String toString() {return "AuthInfo{" +"code='" + code + '\'' +", info='" + info + '\'' +'}';}
}

package main.java.test.chain.V2;import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:36:41* @description 模拟审核服务*/
public class AuthService {//审批信息 审批人Id+申请单Idprivate static Map<String, Date> authMap = newHashMap<String, Date>();/*** 审核流程** @param uId     审核人id* @param orderId 审核单id*/public static void auth(String uId, String orderId) {System.out.println("进入审批流程,审批人ID: " + uId);authMap.put(uId.concat(orderId), new Date());}//查询审核结果public static Date queryAuthInfo(String uId, StringorderId) {return authMap.get(uId.concat(orderId)); //key=审核人id+审核单子id}
}

package main.java.test.chain.V2;import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:38:05* @description*/
public class AuthController {//审核接口public AuthInfo doAuth(String name, String orderId, Date authDate) throws ParseException {//三级审批Date date = null;//查询是否存在审核信息,查询条件: 审核人ID+订单ID,返回Map集合中的Datedate = AuthService.queryAuthInfo("1000013", orderId);//如果为空,封装AuthInfo信息(待审核)返回if (date == null) {return new AuthInfo("0001", "单号: " + orderId, "状态: 等待三级审批负责人进行审批");}//二级审批SimpleDateFormat f = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");// 时间格式化//二级审核人主要审核双十一之前, 11-01 ~ 11-10号的请求,所以要对传入的审核时间进行判断//审核时间 大于 2022-11-01 并且 小于 2022-11-10,Date1.after(Date2),当Date1大于Date2时，返回 TRUE,Date1.before(Date2)，当Date1小于Date2时，返回TRUEif (authDate.after(f.parse("2022-11-01 00:00:00")) &&authDate.before(f.parse("2022-11-10 00:00:00"))) {//条件成立,查询二级审核的审核信息date =AuthService.queryAuthInfo("1000012", orderId);//如果为空,还是待二级审核人审核状态if (date == null) {return new AuthInfo("0001", "单号: " + orderId, "状态: 等待二级审批负责人进行审批");}}//一级审批//审核范围是在11-11日 ~ 11-31日if (authDate.after(f.parse("2022-11-11 00:00:00")) &&authDate.before(f.parse("2022-11-31 00:00:00"))) {date = AuthService.queryAuthInfo("1000011", orderId);if (date == null) {return new AuthInfo("0001", "单号: " + orderId, "状态: 等待一级审批负责人进行审批");}}return new AuthInfo("0001", "单号: " + orderId, "申请人:" + name + ", 状态: 审批完成!");}
}

package main.java.test.chain.V2;import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:43:39* @description*/
public class Client {public static void main(String[] args) throwsParseException {AuthController controller = new AuthController();SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");Date date = sdf.parse("2022-11-12 00:00:00");//设置申请流程//三级审核//1.调用doAuth方法,模拟发送申请人相关信息AuthInfo info1 = controller.doAuth("研发小周", "100001000010000", date);System.out.println("当前审核状态: " + info1.getInfo());/*** 2.模拟进行审核操作, 虚拟审核人ID: 1000013* 调用auth() 方法进行审核操作, 就是向Map中添加一个 审核人ID和申请单ID*/AuthService.auth("1000013", "100001000010000");System.out.println("三级负责人审批完成,审批人: 王工");System.out.println("======================================== ===================================");//二级审核//1.调用doAuth方法,模拟发送申请人相关信息AuthInfo info2 = controller.doAuth("研发小周", "100001000010000", date);System.out.println("当前审核状态: " + info2.getInfo());/*** 2.模拟进行审核操作, 虚拟审核人ID: 1000012* 调用auth() 方法进行审核操作, 就是向Map中添加一个 审核人ID和申请单ID*/AuthService.auth("1000012", "100001000010000");System.out.println("二级负责人审批完成,审批人: 张经理");System.out.println("======================================== ===================================");//一级审核//1.调用doAuth方法,模拟发送申请人相关信息AuthInfo info3 = controller.doAuth("研发小周", "100001000010000", date);System.out.println("当前审核状态: " + info3.getInfo());/*** 2.模拟进行审核操作, 虚拟审核人ID: 1000012* 调用auth() 方法进行审核操作, 就是向Map中添加一个 审核人ID和申请单ID*/AuthService.auth("1000011", "100001000010000");System.out.println("一级负责人审批完成,审批人: 罗总");}
}

职责链模式重构代码

结构示意图：

代码示例：

package main.java.test.chain.V3;import main.java.test.chain.V2.AuthInfo;import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:53:06* @description 抽象审核链类*/
public abstract class AuthLink {protected SimpleDateFormat f = newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");protected String levelUserId; //审核人IDprotected String levelUserName; //审核人姓名protected AuthLink next; //持有下一个处理类的引用public AuthLink(String levelUserId, String levelUserName) {this.levelUserId = levelUserId;this.levelUserName = levelUserName;}//获取下一个处理类public AuthLink getNext() {return next;}//责任链中添加处理类public AuthLink appendNext(AuthLink next) {this.next = next;return this;}//抽象审核方法public abstract AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate);}

package main.java.test.chain.V3;import main.java.test.chain.V2.AuthInfo;
import main.java.test.chain.V2.AuthService;import java.text.ParseException;
import java.util.Date;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:55:22* @description 一级负责人审批*/
public class Level1AuthLink extends AuthLink {private Date beginDate = f.parse("2020-11-11 00:00:00");private Date endDate = f.parse("2020-11-31 23:59:59");public Level1AuthLink(String levelUserId, StringlevelUserName) throws ParseException {super(levelUserId, levelUserName);}@Overridepublic AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate) {Date date = AuthService.queryAuthInfo(levelUserId,orderId);if (null == date) {return new AuthInfo("0001", "单号：", orderId, " 状态：待一级审批负责人 ", levelUserName);}AuthLink next = super.getNext();if (null == next) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：一级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：",levelUserName);}if (authDate.before(beginDate) ||authDate.after(endDate)) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：一级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：",levelUserName);}return next.doAuth(uId, orderId, authDate);}}

package main.java.test.chain.V3;import main.java.test.chain.V2.AuthInfo;
import main.java.test.chain.V2.AuthService;import java.text.ParseException;
import java.util.Date;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:57:38* @description 二级负责人审批*/
public class Level2AuthLink extends AuthLink {private Date beginDate = f.parse("2020-11-11 00:00:00");private Date endDate = f.parse("2020-11-31 23:59:59");public Level2AuthLink(String levelUserId, StringlevelUserName) throws ParseException {super(levelUserId, levelUserName);}@Overridepublic AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate) {Date date = AuthService.queryAuthInfo(levelUserId,orderId);if (null == date) {return new AuthInfo("0001", "单号：", orderId, " 状态：待二级审批负责人 ", levelUserName);}AuthLink next = super.getNext();if (null == next) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：二级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：",levelUserName);}if (authDate.before(beginDate) ||authDate.after(endDate)) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：二级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：",levelUserName);}return next.doAuth(uId, orderId, authDate);}
}

package main.java.test.chain.V3;import main.java.test.chain.V2.AuthInfo;
import main.java.test.chain.V2.AuthService;import java.util.Date;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 18:59:06* @description 三级负责人审批*/
public class Level3AuthLink extends AuthLink {public Level3AuthLink(String levelUserId, StringlevelUserName) {super(levelUserId, levelUserName);}@Overridepublic AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate) {Date date = AuthService.queryAuthInfo(levelUserId,orderId);if (null == date) {return new AuthInfo("0001", "单号：", orderId, " 状态：待三级审批负责人 ", levelUserName);}AuthLink next = super.getNext();if (null == next) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：三级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：",levelUserName);}return next.doAuth(uId, orderId, authDate);}
}

package main.java.test.chain.V3;import main.java.test.chain.V2.AuthService;import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;/*** @author ningzhaosheng* @date 2023/6/15 19:00:22* @description*/
public class Client {public static void main(String[] args) throwsParseException {AuthLink authLink = new Level3AuthLink("1000013", "王工").appendNext(new Level2AuthLink("1000012", "张经理").appendNext(new Level1AuthLink("1000011", "段总")));SimpleDateFormat f = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");Date currentDate = f.parse("2022-11-18 23:49:46");System.out.println("测试结果：" + authLink.doAuth("研发牛马", "1000998004813441", currentDate).toString());// 模拟三级负责人审批AuthService.auth("1000013", "1000998004813441");System.out.println("测试结果：" + "模拟三级负责人审批，王工");System.out.println("测试结果：" + authLink.doAuth("研发牛马", "1000998004813441", currentDate).toString());// 模拟二级负责人审批AuthService.auth("1000012", "1000998004813441");System.out.println("测试结果：" + "模拟二级负责人审批，张经理");System.out.println("测试结果：" + authLink.doAuth("研发牛马", "1000998004813441", currentDate).toString());// 模拟一级负责人审批AuthService.auth("1000011", "1000998004813441");System.out.println("测试结果：" + "模拟一级负责人审批，段总");System.out.println("测试结果：" + authLink.doAuth("研发牛马", "1000998004813441", currentDate).toString());}
}

测试结果：

测试结果：AuthInfo{code='0001', info='单号： 1000998004813441  状态：待三级审批负责人  王工 '}
进入审批流程,审批人ID: 1000013
测试结果：模拟三级负责人审批，王工
测试结果：AuthInfo{code='0001', info='单号： 1000998004813441  状态：待二级审批负责人  张经理 '}
进入审批流程,审批人ID: 1000012
测试结果：模拟二级负责人审批，张经理
测试结果：AuthInfo{code='0000', info='单号： 1000998004813441  状态：二级审批完成  时间： 2023-06-15 19:07:11  审批人： 张经理 '}
进入审批流程,审批人ID: 1000011
测试结果：模拟一级负责人审批，段总
测试结果：AuthInfo{code='0000', info='单号： 1000998004813441  状态：二级审批完成  时间： 2023-06-15 19:07:11  审批人： 张经理 '}

 从上面的代码结果看，我们的责任链已经生效，按照责任链的结构一层一层审批。当工作流程发生变化，可以动态地改变链内的成员或者修改它们的次序，也可动态地新增或者删除责任。并且每个类只需要处理自己该处理的工作，不能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。

职责链模式总结

职责链模式的优点：

1）降低了对象之间的耦合度。该模式降低了请求发送者和接收者的耦合度。
2）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。
3）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修改它们的次序，也
可动态地新增或者删除责任。
4）责任链简化了对象之间的连接。一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。
5）责任分担。每个类只需要处理自己该处理的工作，不能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。

职责链模式的缺点:

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。

使用场景分析

责任链模式常见的使用场景有以下几种情况。
1）在运行时需要动态使用多个关联对象来处理同一次请求时。比如，请假流程、员工入职流程、编译打包发布上线流程等。
2）不想让使用者知道具体的处理逻辑时。比如，做权限校验的登录拦截器。
3）需要动态更换处理对象时。比如，工单处理系统、网关 API 过滤规则系统等。
4）职责链模式常被用在框架开发中,用来实现框架的过滤器、拦截器功能,让框架的使用者在不修改源码的情况下,添加新的过滤拦截功能。

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