汶泽的世界
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设计模式：22-职责链模式

1、OA 系统采购审批需求

学校 OA 系统的采购审批项目：需求是

1）采购员采购教学器材

2）如果金额小于等于 5000，由教学主任审批（0<x<=5000）

3）如果金额小于等于 10000，由院长审批（5000<x<=10000）

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

5）如果金额超过 30000 以上，由校长审批（x>30000）

请设计程序完成采购审批项目

2、传统方案

2.1 设计方案（类图）

638et

2.2 问题分析

1）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。

2）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

  • 如果各个级别的人员审批金额发生变化，在客户端也需要发生变化
  • 客户端必须明确的知道，有多少个审批级别和访问

3）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

4）解决方案 => 职责链模式

3、职责链模式

3.1 基本介绍

1）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。

2）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，那么他会把相同的请求传给下一个接收者，依此类推。

3）这种类型的设计模式属于行为型模式。

3.2 原理类图

ohhuy

说明：

  1. Handler：抽象的处理者，定义了一个处理请求的接口，同时含有另外的 Handler
  2. ConcreteHandlerA，B：是具体的处理者，处理他自己负责的请求，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，否则就将该请求交给后继者去处理，从而形成一个职责链
  3. Request：含有很多属性，表示一个请求

3.3 应用实例

1）要求

编写程序完成上述要求 OA 采购审批系统项目

2）思路分析和图解（类图）

riiuo

3）代码实现

PurchaseRequest 请求数据

package com.wenze.design.responsibilitychain;  
  
import lombok.AllArgsConstructor;  
import lombok.Getter;  
  
/**  
 * 采购请求类  
 *  
 * @author 汶泽  
 * @version 1.0  
 * @date 2023-11-17 09:58:25  
 * @since 1.0  
 */
@Getter  
@AllArgsConstructor  
public class PurchaseRequest {  
    private int type = 0; //请求类型  
    private float price = 0.0f; //请求金额  
    private int id = 0; //请求编号  
}

Approver 审批人抽象类

package com.wenze.design.responsibilitychain;  
  
import lombok.Setter;  
  
/**  
 * 审批人抽象类  
 *  
 * @author 汶泽  
 * @version 1.0  
 * @date 2023-11-17 09:54:26  
 * @since 1.0  
 */
@Setter  
public abstract class Approver {  
    protected Approver approver; // 下一个处理者  
    protected String name; // 名字  
    public Approver(final String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    // 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);  
}

DepartmentApprover 系审批人

package com.wenze.design.responsibilitychain;  
  
/**  
 * 系审批人  
 *  
 * @author 汶泽  
 * @version 1.0  
 * @date 2023-11-17 10:05:44  
 * @since 1.0  
 */
public class DepartmentApprover extends Approver{  
    public DepartmentApprover(final String name) {  
        super(name);  
    }  
    @Override  
    public void processRequest(final 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);  
        }  
    }  
}

CollegeApprover 学院审批人

package com.wenze.design.responsibilitychain;  
  
/**  
 * 院长审批人  
 *  
 * @author 汶泽  
 * @version 1.0  
 * @date 2023-11-17 11:01:26  
 * @since 1.0  
 */
public class CollegeApprover extends Approver {  
    public CollegeApprover(final String name) {  
        super(name);  
    }  
    @Override  
    public void processRequest(final 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);  
        }  
    }  
}

ViceSchoolMasterApprover 副校长审批人

package com.wenze.design.responsibilitychain;  
  
/**  
 * 副校长审批人  
 *  
 * @author 汶泽  
 * @version 1.0  
 * @date 2023-11-17 11:04:10  
 * @since 1.0  
 */
public class ViceSchoolMasterApprover extends Approver {  
    public ViceSchoolMasterApprover(final String name) {  
        super(name);  
    }  
    @Override  
    public void processRequest(final 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);  
        }  
    }  
}

SchoolMasterApprover 校长审批人

package com.wenze.design.responsibilitychain;  
  
/**  
 * 校长审批人  
 *  
 * @author 汶泽  
 * @version 1.0  
 * @date 2023-11-17 11:04:35  
 * @since 1.0  
 */
public class SchoolMasterApprover extends Approver {  
    public SchoolMasterApprover(final String name) {  
        super(name);  
    }  
    @Override  
    public void processRequest(final 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);  
        }  
    }  
}

Client 客户端

package com.wenze.design.responsibilitychain;  
  
/**  
 * 客户端  
 *  
 * @author 汶泽  
 * @version 1.0  
 * @date 2023-11-17 11:07:25  
 * @since 1.0  
 */
public class Client {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 创建一个请求  
        final PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest(1, 31000, 1);  
        // 创建相关的审批人  
        final DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("张主任");  
        final CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("李院长");  
        final ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("王副校长");  
        final SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("刘校长");  
        // 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);  
        departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);  
    }  
}

4、职责链在 SpringMVC 框架应用的源码剖析

1）SpringMVC 中 HandlerExecutionChain 类就使用到了职责链模式

2）SpringMVC 请求流程简图

k9x14

3）代码分析 + Debug 源码

p8hf6

vtfs0

hhe7w

znr1r

yhslm

3）说明

  1. SpringMVC 请求的流程图中，执行了拦截器相关方法 interceptor.preHandler 等等
  2. 在处理 SpringMVC 请求时，使用到职责链模式还使用到适配器模式
  3. 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前的耦合，规范了处理流程
  4. HandlerExecutionChain 维护了 HandlerInterceptor 的集合，可以向其中注册相应的拦截器。

5、职责链模式的注意事项和细节

1）将请求和处理分开，实现解耦，提高系统的灵活性

2）简化了对象，使对象不需要知道链的结构

3）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() 方法判断是否已经超过阈值，超过则不允许该链建立，避免出现超长链无意识的破坏系统性能

4）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

5）最佳应用场景：有多个对象可以处理同一请求时，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

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