设计模式理论篇 | 责任链模式

一、模式动机

职责链可以是一条直线、一个环或者一个树形结构，最常见的职责链是直线型，即沿着一条单向的链来传递请求。
链上的每一个对象都是请求处理者，职责链模式可以将请求的处理者组织成一条链，并使请求沿着链传递，由链上的处理者对请求进行相应的处理，客户端无须关心请求的处理细节以及请求的传递，只需将请求发送到链上即可，将请求的发送者和请求的处理者解耦。这就是职责链模式的模式动机。
在软件开发中，如果遇到有多个对象可以处理同一请求时可以应用职责链模式，例如在Web应用开发中创建一个过滤器(Filter)链来对请求数据进行过滤，在工作流系统中实现公文的分级审批等等，使用职责链模式可以较好地解决此类问题。

二、模式定义

职责链模式(Chain of Responsibility Pattern)：避免请求发送者与接受者耦合在一起，让多个对象都有可能接受请求，将这些对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。由于英文翻译的不同，职责链模式又称为责任链模式，它是一种对象行为型模式。

三、模式类图

// 抽象处理者
public abstract class Handler
{
    // 维持对下一个处理者的引用
    protected Handler successor;

    public void setSuccessor(Handler successor)
    {
    	this.successor = successor;
    }

    public abstract void handleRequest(String request);
}

// 具体处理者
public class ConcreteHandler extends Handler
{
    public void handleRequest(String request)
    {
        if(请求request满足条件)
        {
            // 处理请求
        }
        else
        {
            // 转发请求
            this.successor.handleRequest(request);
        }
    }
}

四、模式分析

在职责链模式里，很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。
请求在这条链上传递，直到链上的某一个对象处理此请求为止。
发出这个请求的客户端并不知道链上的哪一个对象最终处理这个请求，这使得系统可以在不影响客户端的情况下动态地重新组织链和分配责任。

五、优缺点分析

责任链模式的优点

降低耦合度：
- 职责链模式使得一个对象无须知道是其他哪一个对象处理其请求，对象仅需知道该请求会被处理即可，接收者和发送者都没有对方的明确信息，且链中的对象不需要知道链的结构，由客户端负责链的创建。
可简化对象的相互连接
- 请求处理对象仅需维持一个指向其后继者的引用，而不需要维持它对所有的候选处理者的引用
增强给对象指派职责的灵活性
- 可以通过在运行时对该链进行动态的增加或修改来增加或改变处理一个请求的职责
增加新的请求处理类很方便
- 在系统中增加一个新的具体请求处理者时无须修改原有系统的代码，只需要在客户端重新建链即可，从这一点来看是符合“开闭原则”的

责任链模式的缺点

不能保证请求一定被接收
- 由于一个请求没有明确的接收者，那么就不能保证它一定会被处理，该请求可能一直到链的末端都得不到处理；一个请求也可能因职责链没有被正确配置而得不到处理
系统性能将受到一定影响，而且在进行代码调试时不太方便
- 对于比较长的职责链，请求的处理可能涉及到多个处理对象，系统性能将受到一定影响，而且在进行代码调试时不太方便
如果建链不当，可能会造成循环调用

六、模式适用场景

有多个对象可以处理同一个请求，具体哪个对象处理该请求由运行时刻自动确定
在不明确指定接受者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求
可动态指定一组对象处理请求

七、模式应用

Java中的异常处理机制

try
{
    // ...
}
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException ex1)
{
    // ...    
}catch (ArithmeticException ex2)
{
    // ...
}
catch (IOException ex3)
{
    // ...
}
finally
{
    // ...
}

早期的Java AWT事件模型（JDK1.0及更早）：事件浮升（Event Bubbling）机制
JavaScript事件浮升机制
Tomcat 过滤器中的责任链模式。Servlet过滤器是可用于Servlet编程的Java类，可以实现以下目的：在客户端的请求访问后端资源之前，拦截这些请求；在服务器的响应发送回客户端之前，处理这些响应。

八、模式扩展

1）纯与不纯的职责链模式

纯的职责链模式：
- 一个纯的职责链模式要求一个具体处理者对象只能在两个行为中选择一个：要么承担全部责任，要么将责任推给下家，不允许出现某一个具体处理者对象在承担了一部分或全部责任后又将责任向下传递的情况。
- 在一个纯的职责链模式中，要求一个请求必须被某一个处理者对象所接收，不能出现某个请求未被任何一个处理者对象处理的情况。
不纯的职责链模式：
- 在一个不纯的职责链模式中允许某个请求被一个具体处理者部分处理后再向下传递，或者一个具体处理者处理完某请求后其后继处理者可以继续处理该请求。
- 在一个不纯的职责链模式中，一个请求可以最终不被任何处理者对象所接收。

2）注意

需要注意的是，职责链模式并不创建职责链，职责链的创建工作必须由系统的其他部分来完成，一般是在使用该职责链的客户端中创建职责链。
职责链模式降低了请求的发送端和接收端之间的耦合，使多个对象都有机会处理这个请求。

设计模式理论篇 | 责任链模式

设计模式理论篇 | 责任链模式

一、 模式动机

二、 模式定义

三、 模式类图

四、 模式分析

五、 优缺点分析

六、 模式适用场景

七、 模式应用

八、 模式扩展

1）纯与不纯的职责链模式

2）注意

一、模式动机

二、模式定义

三、模式类图

四、模式分析

五、优缺点分析

六、模式适用场景

七、模式应用

八、模式扩展