设计模式@第26章：职责链模式

Posted 2021-03-17 qq438649499

第26章：职责链模式

一、学校 OA 系统的采购审批项目：需求是

采购员采购教学器材

• 如果金额 小于等于 5000, 由教学主任审批 （0<=x<=5000）

• 如果金额 小于等于 10000, 由院长审批 (5000<x<=10000)

• 如果金额 小于等于 30000, 由副校长审批 (10000<x<=30000)

• 如果金额 超过 30000 以上，有校长审批 ( 30000<x)

请设计程序完成采购审批项目

二、传统方案解决OA 系统审批，传统的设计方案(类图)

三、传统方案解决OA 系统审批问题分析

• 传统方式是：接收到一个采购请求后，根据采购金额来调用对应的 Approver (审批人)完成审批。

• 传统方式的问题分析 : 客户端这里会使用到 分支判断(比如 switch) 来对不同的采购请求处理， 这样就存在如下问题 (1) 如果各个级别的人员审批金额发生变化，在客户端的也需要变化 (2) 客户端必须明确的知道 有多少个审批级别和访问

• 这样 对一个采购请求进行处理 和 Approver (审批人) 就存在强耦合关系，不利于代码的扩展和维护

• 解决方案 =》 职责链模式

四、职责链模式基本介绍

基本介绍

• 职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）, 又叫 责任链模式，为请求创建了一个接收者对象的链(简单示意图)。这种模式对请求的发送者和接收者进行解耦。

• 职责链模式通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求，那么它会把相同的请求传给下一个接收者，依此类推。

• 这种类型的设计模式属于行为型模式

五、职责链模式的原理类图

对原理类图的说明-即(职责链模式的角色及职责)

• Handler : 抽象的处理者, 定义了一个处理请求的接口, 同时含义另外 Handler

• ConcreteHandlerA , B 是具体的处理者, 处理它自己负责的请求， 可以访问它的后继者(即下一个处理者), 如果可以处理当前请求，则处理，否则就将该请求交个 后继者去处理，从而形成一个职责链

• Request ， 含义很多属性，表示一个请求

六、职责链模式解决OA 系统采购审批

• 应用实例要求

编写程序完成学校 OA 系统的采购审批项目：需求采购员采购教学器材

如果金额 小于等于 5000, 由教学主任审批如果金额 小于等于 10000, 由院长审批

如果金额 小于等于 30000, 由副校长审批如果金额 超过 30000 以上，有校长审批

• 思路分析和图解(类图)

• 代码实现

购买请求

package com.gjxaiou.interpreter;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.HashMap;

public class ClientTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String expStr = getExpStr(); // a+b
        HashMap<String, Integer> var = getValue(expStr);// var {a=10, b=20}
        Calculator calculator = new Calculator(expStr);
        System.out.println("运算结果：" + expStr + "=" + calculator.run(var));
    }

    // 获得表达式
    public static String getExpStr() throws IOException {
        System.out.print("请输入表达式：");
        return (new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))).readLine();
    }

    // 获得值映射
    public static HashMap<String, Integer> getValue(String expStr) throws IOException {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();

        for (char ch : expStr.toCharArray()) {
            if (ch != '+' && ch != '-') {
                if (!map.containsKey(String.valueOf(ch))) {
                    System.out.print("请输入" + String.valueOf(ch) + "的值：");
                    String in = (new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))).readLine();
                    map.put(String.valueOf(ch), Integer.valueOf(in));
                }
            }
        }
        return map;
    }
}

抽象类

package com.gjxaiou.responsibilitychain;

public abstract class Approver {

    Approver approver;  //下一个处理者
    String name; // 名字
    
    public Approver(String name) {
        this.name = name;
    }

    //下一个处理者
    public void setApprover(Approver approver) {
        this.approver = approver;
    }
    
    //处理审批请求的方法，得到一个请求, 处理是子类完成，因此该方法做成抽象
    public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);
    
}

具体的实体类

package com.gjxaiou.responsibilitychain;

public class CollegeApprover extends Approver {

    public CollegeApprover(String name) {
        super(name);
    }
    
    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
        if(purchaseRequest.getPrice() < 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {
            System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
        }else {
            approver.processRequest(purchaseRequest);
        }
    }
}

//--------------------------------------------------------------
package com.gjxaiou.responsibilitychain;

public class DepartmentApprover extends Approver {
    
    public DepartmentApprover(String name) {
        super(name);
    }
    
    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
        if(purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {
            System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
        }else {
            approver.processRequest(purchaseRequest);
        }
    }
}

//--------------------------------------------------------------
package com.gjxaiou.responsibilitychain;

public class SchoolMasterApprover extends Approver {

    public SchoolMasterApprover(String name) {
        super(name);
    }
    
    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
        if(purchaseRequest.getPrice() > 30000) {
            System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
        }else {
            approver.processRequest(purchaseRequest);
        }
    }
}

//----------------------------------------------------------------
package com.gjxaiou.responsibilitychain;

public class ViceSchoolMasterApprover extends Approver {

    public ViceSchoolMasterApprover(String name) {
        super(name);
    }
    
    @Override
    public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
        if(purchaseRequest.getPrice() < 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) {
            System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
        }else {
            approver.processRequest(purchaseRequest);
        }
    }
}

测试实用类

package com.gjxaiou.responsibilitychain;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个请求
        PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest(1, 31000, 1);
        
        //创建相关的审批人
        DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("张主任");
        CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("李院长");
        ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("王副校");
        SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("佟校长");
        
        //需要将各个审批级别的下一个设置好 (处理人构成环形: )
        departmentApprover.setApprover(collegeApprover);
        collegeApprover.setApprover(viceSchoolMasterApprover);
        viceSchoolMasterApprover.setApprover(schoolMasterApprover);
        schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover);
        
        departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);
        viceSchoolMasterApprover.processRequest(purchaseRequest);
    }
}

七、职责链模式在SpringMVC 框架应用的源码分析

• SpringMVC-HandlerExecutionChain 类就使用到职责链模式

• SpringMVC 请求流程简图

• 代码分析+Debug 源码+说明

• 源码和说明

• 对源码总结
  • springmvc 请求的流程图中，执行了 拦截器相关方法 interceptor.preHandler 等等
  • 在处理 SpringMvc 请求时，使用到职责链模式还使用到适配器模式
  • HandlerExecutionChain 主要负责的是请求拦截器的执行和请求处理,但是他本身不处理请求，只是将请求分配给链上注册处理器执行，这是职责链实现方式,减少职责链本身与处理逻辑之间的耦合,规范了处理流程
  • HandlerExecutionChain 维护了 HandlerInterceptor 的集合， 可以向其中注册相应的拦截器.

八、职责链模式的注意事项和细节

• 将请求和处理分开，实现解耦，提高系统的灵活性

• 简化了对象，使对象不需要知道链的结构

• 性能会受到影响，特别是在链比较长的时候，因此需控制链中最大节点数量，一般通过在 Handler 中设置一个最大节点数量，在 setNext()方法中判断是否已经超过阀值，超过则不允许该链建立，避免出现超长链无意识地破坏系统性能

• 调试不方便。采用了类似递归的方式，调试时逻辑可能比较复杂

• 最佳应用场景：有多个对象可以处理同一个请求时，比如：多级请求、请假/加薪等审批流程、Java Web 中 Tomcat 对 Encoding 的处理、拦截器