14.设计模式-CHAIN OF RESPONSIBILITY(职责链)

一、模式定义与核心价值

责任链模式是一种行为型设计模式，其核心目标是通过链式结构解耦请求发送者与处理者，允许多个对象按顺序处理同一请求，直到某个对象决定处理或请求传递至链尾。该模式通过动态构建处理链路实现以下核心价值：

1. 解耦请求与处理：客户端无需知道请求由谁处理，处理者仅关注自身职责。
2. 动态扩展性：运行时灵活增删处理节点，支持业务规则变更。
3. 单一职责原则：每个处理者仅处理其职责范围内的请求。

典型应用场景：

• 多级审批流程（如请假、采购审批）
• 请求过滤与验证（如数据校验、权限控制）
• 框架中间件（如Spring Security过滤器链、Servlet Filter）

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二、模式组成与UML类图

核心角色

1. 抽象处理者（Handler）：

• • 定义处理请求的接口（如handleRequest()），维护指向下一个处理者的引用。

1. 具体处理者（Concrete Handler）：

• • 实现请求处理逻辑，若无法处理则传递给下一个处理者。

1. 客户端（Client）：

• • 构建责任链，并向链头提交请求。

UML类图

classDiagram
    class Handler {
        <<interface>>
        +setNext(Handler)
        +handleRequest(Request)
    }

    class ConcreteHandlerA {
        +handleRequest(Request)
    }

    class ConcreteHandlerB {
        +handleRequest(Request)
    }

    class Client {
        +buildChain()
    }

    Handler <|-- ConcreteHandlerA
    Handler <|-- ConcreteHandlerB
    Client --> Handler
    ConcreteHandlerA --> Handler : next
    ConcreteHandlerB --> Handler : next

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三、代码实现示例

场景：实现请假审批流程（组长、CTO、CEO三级审批）

1. 抽象处理者

public abstract class Approver {
    protected Approver nextApprover;

    public void setNextApprover(Approver next) {
        this.nextApprover = next;
    }

    public abstract void handleRequest(LeaveRequest request);
}

2. 具体处理者

// 组长审批（处理≤3天请假）
public class TeamLeader extends Approver {
    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if (request.getDays() <= 3) {
            System.out.println("组长批准" + request.getDays() + "天请假");
        } else if (nextApprover != null) {
            nextApprover.handleRequest(request);
        }
    }
}

// CTO审批（处理≤7天请假）
public class CTO extends Approver {
    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        if (request.getDays() <= 7) {
            System.out.println("CTO批准" + request.getDays() + "天请假");
        } else if (nextApprover != null) {
            nextApprover.handleRequest(request);
        }
    }
}

// CEO审批（处理所有请假）
public class CEO extends Approver {
    @Override
    public void handleRequest(LeaveRequest request) {
        System.out.println("CEO批准" + request.getDays() + "天请假");
    }
}

3. 客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Approver teamLeader = new TeamLeader();
        Approver cto = new CTO();
        Approver ceo = new CEO();

        // 构建责任链
        teamLeader.setNextApprover(cto);
        cto.setNextApprover(ceo);

        // 提交请求
        teamLeader.handleRequest(new LeaveRequest(5));  // CTO处理
        teamLeader.handleRequest(new LeaveRequest(10)); // CEO处理
    }
}

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四、工业级源码应用

1. Spring Security过滤器链：

• • 通过FilterChainProxy串联多个安全过滤器（如UsernamePasswordAuthenticationFilter、BasicAuthenticationFilter），按顺序处理HTTP请求的安全校验。

1. Servlet Filter机制：

• • 请求通过配置的过滤器链（如日志、编码转换、权限校验），每个Filter决定是否传递给下一个过滤器。

1. Netty的ChannelPipeline：

• • 网络事件由ChannelHandler链处理（如解码、业务逻辑、编码），支持动态增删处理器。

1. Java日志框架：

• • Logback的Logger层级结构，日志事件从子Logger向根Logger逐级传递，匹配对应级别处理。

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五、模式优劣与最佳实践

优势：

• 高扩展性：新增处理者无需修改现有代码（如添加新的审批角色）。
• 灵活配置：动态调整处理链顺序（如调整权限校验顺序）。

局限性：

• 调试困难：长链可能导致请求路径不直观（需结合日志追踪）。
• 性能损耗：链过长时请求传递可能影响性能（需控制链长度或缓存处理结果）。

实践建议：

1. 设置默认处理：避免请求未被处理（如返回统一错误响应）。
2. 链长度控制：复杂场景拆分为子链（如分拆验证链与业务链）。

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总结

责任链模式通过链式传递与动态解耦，在Spring、Netty等框架中展现出强大的灵活性。其设计精髓在于职责分离与动态扩展，开发者需重点把控链长控制与调试优化，使其成为复杂流程管理的利器