java设计模式之责任链模式

责任链模式的定义：

　　责任链模式将链中每一个节点都看作一个对象，每个节点处理的请求均不同，且内部自动维护下一个节点对象。当一个请求从链式的首端发出时，

会沿着责任链的路径依次传递到每一个节点对象，直至被链中的某个对象处理为止，属于行为型设计模式。

责任链模式的应用场景：

• 多个对象可以处理同一请求，但具体由哪个对象处理则在运行时动态决定。
• 在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交请求。
• 可动态指定一组对象处理请求。

责任链模式的UML图：

　

 

 

 由上图可以看到责任链模式主要包含2个角色。

• 抽象处理者（Handler）：定义一个请求处理的方法，并维护一个下一处理节点Handler对象。
• 具体处理者（ConcreteHandler）：对请求进行处理，如果不感兴趣，则进行转发。

　　责任链模式的本质是解耦请求与处理，让请求在处理链中能进行传递与被处理；理解责任链模式应当理解的是其模式而不是其具体的实现。

责任链模式的独到之处是将其节点处理者组合成链式结构，并允许节点自身决定是否进行请求处理或转发，相当于让请求流动起来。

使用责任链模式设计热插拔权限控制：

首先创建一个实体类Member。

public class Member {
    private String loginName;
    private String loginPass;
    private String roleName;

    public Member(String loginName, String loginPass) {
        this.loginName = loginName;
        this.loginPass = loginPass;
    }

    public String getLoginName() {
        return loginName;
    }

    public void setLoginName(String loginName) {
        this.loginName = loginName;
    }

    public String getLoginPass() {
        return loginPass;
    }

    public void setLoginPass(String loginPass) {
        this.loginPass = loginPass;
    }

    public String getRoleName() {
        return roleName;
    }

    public void setRoleName(String roleName) {
        this.roleName = roleName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Member{" +
                "loginName='" + loginName + '\'' +
                ", loginPass='" + loginPass + '\'' +
                ", roleName='" + roleName + '\'' +
                '}';
    }
}

然后写一段我们经常写的代码，登录以及权限验证，然后返回。

public class MemberService {

    public void login(String loginName,String loginPass){
        if(StringUtils.isEmpty(loginName) ||
                StringUtils.isEmpty(loginPass)){
            System.out.println("用户名和密码为空");
            return;
        }
        System.out.println("用户名和密码不为空，可以往下执行");

        Member member = checkExists(loginName,loginPass);
        if(null == member){
            System.out.println("用户不存在");
            return;
        }
        System.out.println("登录成功！");

        if(!"管理员".equals(member.getRoleName())){
            System.out.println("您不是管理员，没有操作权限");
            return;
        }
        System.out.println("允许操作");

    }

    private Member checkExists(String loginName,String loginPass){
        Member member = new Member(loginName,loginPass);
        member.setRoleName("管理员");
        return member;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MemberService service = new MemberService();
        service.login("tom","666");
    }

}

　　看上面的代码，虽然只有一个主方法login()，但是实际上我们做了几件事情，首选判空，然后判断用户是否存在，接着又验证用户的权限，最后

返回。这样写虽然也能达到目的，但是代码看着就很臃肿，并且耦合性很大，其中一个逻辑需要改变就需要修改整个方法。我们来看看用责任链模式

怎么解决这个问题：

　　首先创建一个Handler类。

public abstract class Handler {
    protected Handler next;

    public void next(Handler next) {
        this.next = next;
    }

    public abstract void doHandler(Member member);
}

然后分别创建非空校验ValidateHandler、登录校验LoginHandler和权限校验AuthHandler类。

public class ValidateHandler extends Handler {
    public void doHandler(Member member) {
        if(StringUtils.isEmpty(member.getLoginName()) ||
                StringUtils.isEmpty(member.getLoginPass())){
            System.out.println("用户名和密码为空");
            return;
        }
        System.out.println("用户名和密码不为空，可以往下执行");
        next.doHandler(member);
    }
}

public class LoginHandler extends Handler {
    public void doHandler(Member member) {
        System.out.println("登录成功！");
        member.setRoleName("管理员");
        next.doHandler(member);
    }
}

public class AuthHandler extends Handler {
    public void doHandler(Member member) {
        if(!"管理员".equals(member.getRoleName())){
            System.out.println("您不是管理员，没有操作权限");
            return;
        }
        System.out.println("允许操作");
    }
}

接着修改MemberService的代码，我们需要将前面定义好的几个Handler根据业务需求串联起来，形成一条链即可。

public class MemberService {

    public void login(String loginName, String loginPass) {
        Handler validateHandler = new ValidateHandler();
        Handler loginHandler = new LoginHandler();
        Handler authHandler = new AuthHandler();

        validateHandler.next(loginHandler);
        loginHandler.next(authHandler);

        validateHandler.doHandler(new Member(loginName, loginPass));

    }

}

最后编写客户端调用代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MemberService memberService = new MemberService();
        memberService.login("admin","666");
    }
}

　　这样写之后，各个模块之间就完全解耦，符合开闭原则。其实我们平时使用的很多权限校验框架都是运用这个原理，将各个维度的权限处理解耦之后

再串联起来，只处理各自相关的职责。如果职责与自己不相关，则抛给链上的下一个Handler。

责任链模式和建造者模式结合使用：

　因为责任链模式具备链式结构，在上面的代码中，负责组装链式结构的MemberService类，如果业务有变，每次都要修改，且逻辑不清晰。我们可以通过

建造者模式来对其进行改造，首选修改Handler的代码：

public abstract class Handler<T> {
    protected Handler next;

    public void next(Handler next) {
        this.next = next;
    }

    public abstract void doHandler(Member member);

    public static class Builder<T> {
        private Handler<T> head;
        private Handler<T> tail;

        public Builder<T> addHandler(Handler<T> handler) {
            if (this.head == null) {
                this.head = this.tail = handler;
                return this;
            }
            this.tail.next(handler);
            this.tail = handler;
            return this;
        }

        public Handler<T> build() {
            return this.head;
        }
    }

}

再修改MemberService的代码：

public class MemberService {

    public void login(String loginName, String loginPass) {

        Handler.Builder builder = new Handler.Builder();

        builder.addHandler(new ValidateHandler())
                .addHandler(new LoginHandler())
                .addHandler(new AuthHandler());

        builder.build().doHandler(new Member(loginName, loginPass));

    }

}

责任链模式的优点：

• 将请求与处理解耦。
• 请求处理者只需要关注自己感兴趣的请求进行处理，对于不感兴趣的请求，之间转发给下一个节点处理。
• 具备链式传递请求功能，请求发送者不需要知晓链路结构，只需等待请求处理结果即可。
• 链路结构灵活，可以通过改变链路结构动态地新增或删减责任。
• 易于扩展新的请求处理类，符合开闭原则。

责任链模式的缺点；

• 责任链太长或者处理时间过长，会影响整体性能。
• 如果节点对象存在循环引用，则会造成死循环，导致系统崩溃。