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實例講解Java的設計模式程式設計中責任鏈模式的運用

高洛峰
高洛峰原創
2017-01-19 17:04:251379瀏覽

定義:使多個物件都有機會處理請求,從而避免了請求的發送者和接收者之間的耦合關係。將這些物件連成一條鏈,並沿著這條鏈傳遞該請求,直到有物件處理它為止。
類型:行為類別模式
類別圖:

實例講解Java的設計模式程式設計中責任鏈模式的運用

首先來看一段程式碼:

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);
  }
}

    i  程式碼的商業邏輯是這樣的,方法有兩個參數要求:整數和一個值來決定由誰來處理request,如果i==1,由Handler1來處理,如果i==2,由Handler2來處理,以此類推。在程式設計中,這種處理業務的方法非常常見,所有處理請求的類別都有if…else…條件判斷語句連成一條責任鏈來對請求進行處理,相信大家都常用到。這種方法的優點是非常直觀,簡單明了,而且比較容易維護,但是這種方法也存在著幾個比較令人頭疼的問題:
程式碼臃腫:實際應用中的判定條件通常不是這麼簡單地判斷是否為1或是否為2,也許需要複雜的計算,也許需要查詢資料庫等等,這就會有很多額外的程式碼,如果判斷條件再比較多,那麼這個if…else…語句基本上就沒辦法看了。
耦合度高:如果我們想繼續加入處理請求的類,那麼就要繼續加入else if判定條件;另外,這個條件判定的順序也是寫死的,如果想改變順序,那麼也只能修改這個條件語句。
        因缺點我們已經清楚了,就要想辦法解決。這個場景的業務邏輯很簡單:如果滿足條件1,則由Handler1來處理,不滿足則向下傳遞;如果滿足條件2,則由Handler2來處理,不滿足則繼續向下傳遞,以此類推,直到條件結束。其實改進的方法也很簡單,就是把判定條件的部分放到處理類別中,這就是責任連模式的原理。
 
責任連模式的結構
        責任連模式的類別圖非常簡單,它由一個抽像地處理類別和它的一組實作類別組成:
抽象處理類別:抽象處理類別中主要包含一個指向下一類別的成員變數nextHandler和一個處理請求的方法handRequest,handRequest方法的主要主要想法是,如果滿足處理的條件,則有本處理類別來進行處理,否則由nextHandler來處理。
具體處理類別:具體處理類別主要是對具體的處理邏輯和處理的適用條件進行實作。
 實例

責任鏈模式有兩個角色:
抽象處理者(Handler)角色 :定義一個請求的介面。如果需要可以定義個一個方法用來設定和傳回下家物件的參考。
具體處理者(ConcreteHandler)角色 :如果可以處理就處理請求,如果不能處理,就把請求傳給下家,讓下家處理。也就是說它處理自己能處理的請求且可以存取它的下家。
上述模式的測試代碼如下:

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");
   
   
 }
 
}

舉這樣一個例子,在玩具工廠的生產車間,流水線就是一條責任鏈,假如一個玩具飛機有外殼裝配員,引擎裝配員,螺旋槳裝配員,模型包裝員組成。當這個物件飛機流到誰那裡,誰就負責安裝他負責的這一部分,這部分安裝完成後流到下一個環節,知道所有環境完成。這個是一生成的責任鏈。還有一個品質檢測鏈,品質檢測也分多部,外殼檢測,引擎檢測,螺旋槳檢測,包裝檢測。當產品留到檢測員那裡檢測自己負責的那一塊,如果有問題直接拎出來,如果沒問題則傳給下一個檢測員,直到所有檢測完成。這兩個都是責任鏈,但是差異是,產生責任鏈每個人都會處理,並處理一部分;而品質偵測責任鏈經過判斷,要麼處理掉,要麼不處理流下去。這就是責任鏈的兩種分類,後一種叫做純的責任鏈,前一種叫做不純的責任鏈,純的責任鏈在實際應用中很少存在,常見的為不純的責任鏈,上面的模型是模擬純的責任鏈來處理的。
 

責任鏈模式的優缺點
        責任鏈模式與if…else…相比,他的耦合性較低一些,因為它將條件判定分散到了各個處理類別中,而這些處理類別的優先處理順序可以隨意設定。責任鏈模式也有缺點,這與if…else…語句的缺點是一樣的,那就是在找到正確的處理類別之前,所有的判定條件都要被執行一遍,當責任鏈比較長時,性能問題比較嚴重。
 
責任鏈模式的適用場景
       就像開始的例子那樣,假如使用if…else…語句來組織一個責任鏈時感到力不從心,代碼看起來很糟糕時,就可以使用責任鏈模式來進行重構。
 
總結
       責任鏈模式其實就是一個彈性版的if…else…語句,它就是將這些判定條件的語句放到了各個處理類別中,這樣做的優點是比較靈活了,但同樣也帶來了風險,例如設定處理類別前後關係時,一定要特別仔細,搞對處理類別前後邏輯的條件判斷關係,並且注意不要在鏈中出現循環引用的問題。

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