设计模式之责任链模式（Chain Of Responsibility）

一、责任链模式介绍

1、责任链模式介绍

职责链模式(chain of responsibility pattern) 定义: 避免将一个请求的发送者与接收者耦合在

一起，让多个对象都有机会处理请求。将接收请求的对象连接成一条链，并且沿着这条链

传递请求，直到有一个对象能够处理它为止。

在职责链模式中，多个处理器（也就是刚刚定义中说的“接收对象”）依次处理同一个请求。

一个请求先经过 A 处理器处理，然后再把请求传递给 B 处理器，B 处理器处理完后再传递

给 C 处理器，以此类推，形成一个链条。链条上的每个处理器各自承担各自的处理职责，

所以叫作职责链模式。如下图所示：

二、责任链模式原理

1、责任链模式结构

责任链模式结构图如下：

责任链模式包含如下角色：

1）抽象处理者（Handler）角色：定义一个处理请求的接口，包含抽象处理方法和

一个后继连接(链上的每个处理者都有一个成员变量来保存对于下一处理者的引用，

比如上图中的successor) 。

2）具体处理者（Concrete Handler）角色：实现抽象处理者的处理方法，判断能否

处理本次请求，如果可以处理请求则处理，否则将该请求转给它的后继者。

3）客户类（Client）角色：创建处理链，并向链头的具体处理者对象提交请求，它不

关心处理细节和请求的传递过程。

2、责任链模式用代码表示

责任链模式的实现非常简单，每一个具体的处理类都会保存在它之后的下一个处理类。

当处理完成后，就会调用设置好的下一个处理类，直到最后一个处理类不再设置下一个

处理类，这时处理链条全部完成。

/******************************************************** 封装请求数据** @author lbf* *******************************************************/
public class RequestData {private String data;public RequestData(String data) {this.data = data;}public String getData() {return data;}public void setData(String data) {this.data = data;}
}/******************************************************** 抽象处理者类** @author lbf* *******************************************************/
public abstract class Handler {//下一处理者的引用protected Handler successor = null;public void setSuccessor(Handler successor){this.successor = successor;}//抽象方法，由具体处理者实现，// 每个具体处里者的行为可能都不相同public abstract void handle(RequestData requestData);
}/******************************************************** 具体处里者A* @author lbf* @date 2024-11-10 21:26*******************************************************/
public class HandlerA extends Handler{@Overridepublic void handle(RequestData requestData) {System.out.println("HandlerA 执行代码逻辑! 处理: " + requestData.getData());requestData.setData(requestData.getData().replace("A",""));if(successor != null){successor.handle(requestData);}else{System.out.println("执行中止!");}}
}/******************************************************** 具体处理者B* @author lbf* *******************************************************/
public class HandlerB extends Handler{@Overridepublic void handle(RequestData requestData) {System.out.println("HandlerB 执行代码逻辑! 处理: " + requestData.getData());requestData.setData(requestData.getData().replace("B",""));if(successor != null){successor.handle(requestData);}else{System.out.println("执行中止!");}}
}/******************************************************** 具体处理者C* @author lbf********************************************************/
public class HandlerC extends Handler{@Overridepublic void handle(RequestData requestData) {System.out.println("HandlerC 执行代码逻辑! 处理: " + requestData.getData());requestData.setData(requestData.getData());if(successor != null){successor.handle(requestData);}else{System.out.println("执行中止!");}}
}/********************************************************* @author lbf* *******************************************************/
public class Test {public static void main(String[] args) {Handler h1 = new HandlerA();Handler h2 = new HandlerB();Handler h3 = new HandlerC();h1.setSuccessor(h2);h2.setSuccessor(h3);RequestData requestData = new RequestData("请求数据ABCDE");h1.handle(requestData);}
}

三、责任链模式使用示例

下面以业务审批流程为例，来看下责任链模式的使用：

审批的过程会有不同级别的负责人加入进行审批(平常系统上线只需三级负责人审批即可，

但在一些特殊日期会有其他层级的人临时加入审批，如：双十一前后需要二级或一级审核

人参与审批)，接下来我们就使用职责链模式来设计一下此功能。

1、不使用设计模式实现

多个负责人的审批流程都在一个方法中按先后顺序完成，示例代码如下：

/******************************************************** 审核信息* @author lbf* *******************************************************/
public class AuthInfo {private String code;private String info ="";public AuthInfo(String code, String... infos) {this.code = code;for (String str : infos) {info = this.info.concat(str +" ");}}public String getCode() {return code;}public void setCode(String code) {this.code = code;}public String getInfo() {return info;}public void setInfo(String info) {this.info = info;}@Overridepublic String toString() {return "AuthInfo{" +"code='" + code + '\'' +", info='" + info + '\'' +'}';}
}/******************************************************** 模拟审核服务* @author lbf* *******************************************************/
public class AuthService {//审批信息 审批人Id+申请单Idprivate static Map<String, Date> authMap = new HashMap<String, Date>();/*** 审核流程* @param uId    审核人id* @param orderId  审核单id*/public static void auth(String uId, String orderId){System.out.println("进入审批流程,审批人ID: " + uId);authMap.put(uId.concat(orderId),new Date());}//查询审核结果public static Date queryAuthInfo(String uId, String orderId){return authMap.get(uId.concat(orderId)); //key=审核人id+审核单子id}
}/******************************************************** 审核接口* @author lbf* *******************************************************/
public class AuthController {//审核public AuthInfo doAuth(String name, String orderId, Date authDate) throws ParseException {//三级审批Date date = null;//查询是否存在审核信息,查询条件: 审核人ID+订单ID,返回Map集合中的Datedate = AuthService.queryAuthInfo("1000013", orderId);//如果为空,封装AuthInfo信息(待审核)返回if(date == null){return new AuthInfo("0001","单号: "+orderId,"状态: 等待三级审批负责人进行审批");}//二级审批SimpleDateFormat f = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");// 时间格式化//二级审核人主要审核双十一之前, 11-01 ~ 11-10号的请求,所以要对传入的审核时间进行判断//审核时间 大于 2022-11-01 并且  小于 2022-11-10,Date1.after(Date2),当Date1大于Date2时，返回TRUE,Date1.before(Date2)，当Date1小于Date2时，返回TRUEif(authDate.after(f.parse("2022-11-01 00:00:00")) && authDate.before(f.parse("2022-11-10 00:00:00"))){//条件成立,查询二级审核的审核信息date = AuthService.queryAuthInfo("1000012",orderId);//如果为空,还是待二级审核人审核状态if(date == null){return new AuthInfo("0001","单号: "+orderId,"状态: 等待二级审批负责人进行审批");}}//一级审批//审核范围是在11-11日 ~ 11-31日if(authDate.after(f.parse("2022-11-11 00:00:00")) && authDate.before(f.parse("2022-11-31 00:00:00"))){date = AuthService.queryAuthInfo("1000011",orderId);if(date == null){return new AuthInfo("0001","单号: "+orderId,"状态: 等待一级审批负责人进行审批");}}return new AuthInfo("0001","单号: "+orderId,"申请人:"+ name +", 状态: 审批完成!");}
}/******************************************************** 模拟客户端测试* @author lbf* *******************************************************/
public class Test {public static void main(String[] args) throws ParseException {AuthController controller = new AuthController();SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");Date date = sdf.parse("2022-11-12 00:00:00");//设置申请流程//三级审核//1.调用doAuth方法,模拟发送申请人相关信息AuthInfo info1 = controller.doAuth("研发小周", "100001000010000", date);System.out.println("当前审核状态:  " + info1.getInfo());/*** 2.模拟进行审核操作, 虚拟审核人ID: 1000013* 调用auth() 方法进行审核操作, 就是向Map中添加一个 审核人ID和申请单ID*/AuthService.auth("1000013", "100001000010000");System.out.println("三级负责人审批完成,审批人: 王工");System.out.println("===========================================================================");//二级审核//1.调用doAuth方法,模拟发送申请人相关信息AuthInfo info2 = controller.doAuth("研发小周", "100001000010000", date);System.out.println("当前审核状态:  " + info2.getInfo());/*** 2.模拟进行审核操作, 虚拟审核人ID: 1000012* 调用auth() 方法进行审核操作, 就是向Map中添加一个 审核人ID和申请单ID*/AuthService.auth("1000012", "100001000010000");System.out.println("二级负责人审批完成,审批人: 张经理");System.out.println("===========================================================================");//一级审核//1.调用doAuth方法,模拟发送申请人相关信息AuthInfo info3 = controller.doAuth("研发小周", "100001000010000", date);System.out.println("当前审核状态:  " + info3.getInfo());/*** 2.模拟进行审核操作, 虚拟审核人ID: 1000012* 调用auth() 方法进行审核操作, 就是向Map中添加一个 审核人ID和申请单ID*/AuthService.auth("1000011", "100001000010000");System.out.println("一级负责人审批完成,审批人: 罗总");}
}

2、使用责任链模式优化上边的代码

统一抽象类AuthLink 下有三个子类，将三个子类的执行通过编排，模拟出一条链路，这个

链路就是业务中的责任链。如下图所示：

示例代码如下：

/******************************************************** 抽象审核练类* @author lbf* *******************************************************/
public abstract class AuthLink {protected Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AuthLink.class);protected SimpleDateFormat f = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");protected String levelUserId;      //审核人IDprotected String levelUserName;   //审核人姓名protected AuthLink next;          //持有下一个处理类的引用public AuthLink(String levelUserId, String levelUserName) {this.levelUserId = levelUserId;this.levelUserName = levelUserName;}//获取下一个处理类public AuthLink getNext() {return next;}//责任链中添加处理类public AuthLink appendNext(AuthLink next) {this.next = next;return this;}//抽象审核方法//审核方法public abstract AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate);
}/******************************************************** 一级负责人--具体处理者1* @author lbf* *******************************************************/
public class Level1AuthLink extends AuthLink{private Date beginDate = f.parse("2020-11-11 00:00:00");private Date endDate = f.parse("2020-11-31 23:59:59");public Level1AuthLink(String levelUserId, String levelUserName) throws ParseException {super(levelUserId, levelUserName);}@Overridepublic AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate) {Date date = AuthService.queryAuthInfo(levelUserId, orderId);if (null == date) {return new AuthInfo("0001", "单号：", orderId, " 状态：待一级审批负责人 ", levelUserName);}AuthLink next = super.getNext();if (null == next) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：一级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：", levelUserName);}if (authDate.before(beginDate) || authDate.after(endDate)) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：一级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：", levelUserName);}return next.doAuth(uId, orderId, authDate);}
}/******************************************************** 二级负责人--具体处理者2* @author lbf* *******************************************************/
public class Level2AuthLink extends AuthLink{private Date beginDate = f.parse("2020-11-11 00:00:00");private Date endDate = f.parse("2020-11-31 23:59:59");public Level2AuthLink(String levelUserId, String levelUserName) throws ParseException {super(levelUserId, levelUserName);}public AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate) {Date date = AuthService.queryAuthInfo(levelUserId, orderId);if (null == date) {return new AuthInfo("0001", "单号：", orderId, " 状态：待二级审批负责人 ", levelUserName);}AuthLink next = super.getNext();if (null == next) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：二级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：", levelUserName);}if (authDate.before(beginDate) || authDate.after(endDate) ) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：二级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：", levelUserName);}return next.doAuth(uId, orderId, authDate);}
}/******************************************************** 三级负责人--具体处理者3* @author lbf* *******************************************************/
public class Level3AuthLink extends AuthLink{public Level3AuthLink(String levelUserId, String levelUserName) {super(levelUserId, levelUserName);}public AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate) {Date date = AuthService.queryAuthInfo(levelUserId, orderId);if (null == date) {return new AuthInfo("0001", "单号：", orderId, " 状态：待三级审批负责人 ", levelUserName);}AuthLink next = super.getNext();if (null == next) {return new AuthInfo("0000", "单号：", orderId, " 状态：三级审批完成", " 时间：", f.format(date), " 审批人：", levelUserName);}return next.doAuth(uId, orderId, authDate);}
}/******************************************************** 模拟客户类测试* @author lbf* *******************************************************/
public class Test {protected static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Test.class);public static void main(String[] args) throws ParseException {AuthLink authLink = new Level3AuthLink("1000013", "王工").appendNext(new Level2AuthLink("1000012", "张经理")).appendNext(new Level1AuthLink("1000011", "段总"));SimpleDateFormat f = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");Date currentDate = f.parse("2020-11-18 23:49:46");logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSONString(authLink.doAuth("研发牛马", "1000998004813441", currentDate)));// 模拟三级负责人审批AuthService.auth("1000013", "1000998004813441");logger.info("测试结果：{}", "模拟三级负责人审批，王工");logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSONString(authLink.doAuth("研发牛马", "1000998004813441", currentDate)));// 模拟二级负责人审批AuthService.auth("1000012", "1000998004813441");logger.info("测试结果：{}", "模拟二级负责人审批，张经理");logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSONString(authLink.doAuth("研发牛马", "1000998004813441", currentDate)));// 模拟一级负责人审批AuthService.auth("1000011", "1000998004813441");logger.info("测试结果：{}", "模拟一级负责人审批，段总");logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSONString(authLink.doAuth("研发牛马", "1000998004813441", currentDate)));}
}

当工作流程发生变化，可以动态地改变链内的成员或者修改它们的次序，也可动态地新增

或者删除责任。并且每个类只需要处理自己该处理的工作，不能处理的传递给下一个对象

完成，明确各类的责任范围，符合类的单一职责原则。

四、责任链模式总结

1、责任链模式优点

1）降低了对象之间的耦合度，该模式降低了请求发送者和接收者的耦合度。

2）增强了系统的可扩展性，可以根据需要增加新的请求处理类，满足开闭原则。

3）增强了给对象指派职责的灵活性，当工作流程发生变化，可以动态地改变链内的成员

或者修改它们的次序，也可动态地新增或者删除责任。

4）责任链简化了对象之间的连接，个对象只需保持一个指向其后继者的引用，不需保持

其他所有处理者的引用，这避免了使用众多的 if 或者 if···else 语句。

5）责任分担，每个类只需要处理自己该处理的工作，不能处理的传递给下一个对象完成，