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实例讲解Java的设计模式编程中责任链模式的运用

程序员文章站 2024-03-08 18:13:04
定义: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收者之间的耦合关系。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。 类型:行为类模式...

定义: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收者之间的耦合关系。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。
类型:行为类模式
类图:

实例讲解Java的设计模式编程中责任链模式的运用

首先来看一段代码:

public void test(int i, request request){ 
  if(i==1){ 
    handler1.response(request); 
  }else if(i == 2){ 
    handler2.response(request); 
  }else if(i == 3){ 
    handler3.response(request); 
  }else if(i == 4){ 
    handler4.response(request); 
  }else{ 
    handler5.response(request); 
  } 
} 

       代码的业务逻辑是这样的,方法有两个参数:整数i和一个请求request,根据i的值来决定由谁来处理request,如果i==1,由handler1来处理,如果i==2,由handler2来处理,以此类推。在编程中,这种处理业务的方法非常常见,所有处理请求的类有if…else…条件判断语句连成一条责任链来对请求进行处理,相信大家都经常用到。这种方法的优点是非常直观,简单明了,并且比较容易维护,但是这种方法也存在着几个比较令人头疼的问题:
代码臃肿:实际应用中的判定条件通常不是这么简单地判断是否为1或者是否为2,也许需要复杂的计算,也许需要查询数据库等等,这就会有很多额外的代码,如果判断条件再比较多,那么这个if…else…语句基本上就没法看了。
耦合度高:如果我们想继续添加处理请求的类,那么就要继续添加else if判定条件;另外,这个条件判定的顺序也是写死的,如果想改变顺序,那么也只能修改这个条件语句。
        既然缺点我们已经清楚了,就要想办法来解决。这个场景的业务逻辑很简单:如果满足条件1,则由handler1来处理,不满足则向下传递;如果满足条件2,则由handler2来处理,不满足则继续向下传递,以此类推,直到条件结束。其实改进的方法也很简单,就是把判定条件的部分放到处理类中,这就是责任连模式的原理。
 
责任连模式的结构
        责任连模式的类图非常简单,它由一个抽象地处理类和它的一组实现类组成:
抽象处理类:抽象处理类中主要包含一个指向下一处理类的成员变量nexthandler和一个处理请求的方法handrequest,handrequest方法的主要主要思想是,如果满足处理的条件,则有本处理类来进行处理,否则由nexthandler来处理。
具体处理类:具体处理类主要是对具体的处理逻辑和处理的适用条件进行实现。
 实例

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;
/**
 *描述:抽象处理角色
 */
public abstract class handler {

 protected handler successor;
 /**
  *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;
/**
 *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;
/**
 *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;
/**
 *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;
/**
 *描述:测试类
 */
public class client {

 /**
  *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。
 

责任链模式的优缺点
        责任链模式与if…else…相比,他的耦合性要低一些,因为它把条件判定都分散到了各个处理类中,并且这些处理类的优先处理顺序可以随意设定。责任链模式也有缺点,这与if…else…语句的缺点是一样的,那就是在找到正确的处理类之前,所有的判定条件都要被执行一遍,当责任链比较长时,性能问题比较严重。
 
责任链模式的适用场景
       就像开始的例子那样,假如使用if…else…语句来组织一个责任链时感到力不从心,代码看上去很糟糕时,就可以使用责任链模式来进行重构。
 
总结
       责任链模式其实就是一个灵活版的if…else…语句,它就是将这些判定条件的语句放到了各个处理类中,这样做的优点是比较灵活了,但同样也带来了风险,比如设置处理类前后关系时,一定要特别仔细,搞对处理类前后逻辑的条件判断关系,并且注意不要在链中出现循环引用的问题。