设计模式-责任链

在现代的软件开发中，程序低耦合、高复用、w易拓展、易维护
什么是责任链
责任链模式是一种行为设计模式， 允许你将请求沿着处理者链进行发送。收到请求后， 每个处理者均可对请求进行处理， 或将其传递给链上的下个处理者。
使用场景

  • 多条件流程判断：权限控制
  • ERP 系统流程审批：总经理、人事经理、项目经理
  • Java 过滤器的底层实现 Filter

| 反例

假设现在有一个闯关游戏，进入下一关的条件是上一关的分数要高于 xx：

  • 游戏一共 3 个关卡
  • 进入第二关需要第一关的游戏得分大于等于 80
  • 进入第三关需要第二关的游戏得分大于等于 90

那么代码可以这样写：

//第一关  
public class FirstPassHandler {  public int handler(){  System.out.println("第一关-->FirstPassHandler");  return 80;  }  
}  //第二关  
public class SecondPassHandler {  public int handler(){  System.out.println("第二关-->SecondPassHandler");  return 90;  }  
}  //第三关  
public class ThirdPassHandler {  public int handler(){  System.out.println("第三关-->ThirdPassHandler，这是最后一关啦");  return 95;  }  
}  //客户端  
public class HandlerClient {  public static void main(String[] args) {  FirstPassHandler firstPassHandler = new FirstPassHandler();//第一关  SecondPassHandler secondPassHandler = new SecondPassHandler();//第二关  ThirdPassHandler thirdPassHandler = new ThirdPassHandler();//第三关  int firstScore = firstPassHandler.handler();  //第一关的分数大于等于80则进入第二关  if(firstScore >= 80){  int secondScore = secondPassHandler.handler();  //第二关的分数大于等于90则进入第二关  if(secondScore >= 90){  thirdPassHandler.handler();  }  }  }  
}

那么如果这个游戏有 100 关，我们的代码很可能就会写成这个样子：

if(第1关通过){  // 第2关 游戏  if(第2关通过){  // 第3关 游戏  if(第3关通过){  //...  }  }  
}

这种代码不仅冗余，并且当我们要将某两关进行调整时会对代码非常大的改动，这种操作的风险是很高的。

| 初步改造

如何解决这个问题，我们可以通过链表将每一关连接起来，形成责任链的方式，第一关通过后是第二关，第二关通过后是第三关…
这样客户端就不需要进行多重 if 的判断了，各个节点逻辑也清洗。

public class FirstPassHandler {  /**  * 第一关的下一关是 第二关  */  private SecondPassHandler secondPassHandler;  public void setSecondPassHandler(SecondPassHandler secondPassHandler) {  this.secondPassHandler = secondPassHandler;  }  //本关卡游戏得分  private int play(){  return 80;  }  public int handler(){  System.out.println("第一关-->FirstPassHandler");  if(play() >= 80){  //分数>=80 并且存在下一关才进入下一关  if(this.secondPassHandler != null){  return this.secondPassHandler.handler();  }  }  return 80;  }  
}  public class SecondPassHandler {  /**  * 第二关的下一关是 第三关  */  private ThirdPassHandler thirdPassHandler;  public void setThirdPassHandler(ThirdPassHandler thirdPassHandler) {  this.thirdPassHandler = thirdPassHandler;  }  //本关卡游戏得分  private int play(){  return 90;  }  public int handler(){  System.out.println("第二关-->SecondPassHandler");  if(play() >= 90){  //分数>=90 并且存在下一关才进入下一关  if(this.thirdPassHandler != null){  return this.thirdPassHandler.handler();  }  }  return 90;  }  
}  public class ThirdPassHandler {  //本关卡游戏得分  private int play(){  return 95;  }  /**  * 这是最后一关，因此没有下一关  */  public int handler(){  System.out.println("第三关-->ThirdPassHandler，这是最后一关啦");  return play();  }  
}  public class HandlerClient {  public static void main(String[] args) {  FirstPassHandler firstPassHandler = new FirstPassHandler();//第一关  SecondPassHandler secondPassHandler = new SecondPassHandler();//第二关  ThirdPassHandler thirdPassHandler = new ThirdPassHandler();//第三关  firstPassHandler.setSecondPassHandler(secondPassHandler);//第一关的下一关是第二关  secondPassHandler.setThirdPassHandler(thirdPassHandler);//第二关的下一关是第三关  //说明：因为第三关是最后一关，因此没有下一关  //开始调用第一关 每一个关卡是否进入下一关卡 在每个关卡中判断  firstPassHandler.handler();  }  
}

| 缺点

  • 每个关卡中都有下一关的成员变量并且是不一样的，形成链很不方便
  • 代码的扩展性非常不好

|优化

既然每个关卡中都有下一关的成员变量并且是不一样的，那么我们可以在关卡上抽象出一个父类或者接口，然后每个具体的关卡去继承或者实现。示列：

public abstract class AbstractHandler {  /**  * 下一关用当前抽象类来接收  */  protected AbstractHandler next;  public void setNext(AbstractHandler next) {  this.next = next;  }  public abstract int handler();  
}  public class FirstPassHandler extends AbstractHandler{  private int play(){  return 80;  }  @Override  public int handler(){  System.out.println("第一关-->FirstPassHandler");  int score = play();  if(score >= 80){  //分数>=80 并且存在下一关才进入下一关  if(this.next != null){  return this.next.handler();  }  }  return score;  }  
}  public class SecondPassHandler extends AbstractHandler{  private int play(){  return 90;  }  public int handler(){  System.out.println("第二关-->SecondPassHandler");  int score = play();  if(score >= 90){  //分数>=90 并且存在下一关才进入下一关  if(this.next != null){  return this.next.handler();  }  }  return score;  }  
}  public class ThirdPassHandler extends AbstractHandler{  private int play(){  return 95;  }  public int handler(){  System.out.println("第三关-->ThirdPassHandler");  int score = play();  if(score >= 95){  //分数>=95 并且存在下一关才进入下一关  if(this.next != null){  return this.next.handler();  }  }  return score;  }  
}  public class HandlerClient {  public static void main(String[] args) {  FirstPassHandler firstPassHandler = new FirstPassHandler();//第一关  SecondPassHandler secondPassHandler = new SecondPassHandler();//第二关  ThirdPassHandler thirdPassHandler = new ThirdPassHandler();//第三关  // 和上面没有更改的客户端代码相比，只有这里的set方法发生变化，其他都是一样的  firstPassHandler.setNext(secondPassHandler);//第一关的下一关是第二关  secondPassHandler.setNext(thirdPassHandler);//第二关的下一关是第三关  //说明：因为第三关是最后一关，因此没有下一关  //从第一个关卡开始  firstPassHandler.handler();  }  
}

对于上面的请求链，我们也可以把这个关系维护到配置文件中或者一个枚举中。示列

public enum GatewayEnum {  // handlerId, 拦截者名称，全限定类名，preHandlerId，nextHandlerId  API_HANDLER(new GatewayEntity(1, "api接口限流", "cn.dgut.design.chain_of_responsibility.GateWay.impl.ApiLimitGatewayHandler", null, 2)),  BLACKLIST_HANDLER(new GatewayEntity(2, "黑名单拦截", "cn.dgut.design.chain_of_responsibility.GateWay.impl.BlacklistGatewayHandler", 1, 3)),  SESSION_HANDLER(new GatewayEntity(3, "用户会话拦截", "cn.dgut.design.chain_of_responsibility.GateWay.impl.SessionGatewayHandler", 2, null)),  ;  GatewayEntity gatewayEntity;  public GatewayEntity getGatewayEntity() {  return gatewayEntity;  }  GatewayEnum(GatewayEntity gatewayEntity) {  this.gatewayEntity = gatewayEntity;  }  
}  public class GatewayEntity {  private String name;  private String conference;  private Integer handlerId;  private Integer preHandlerId;  private Integer nextHandlerId;  
}  public interface GatewayDao {  /**  * 根据 handlerId 获取配置项  * @param handlerId  * @return  */  GatewayEntity getGatewayEntity(Integer handlerId);  /**  * 获取第一个处理者  * @return  */  GatewayEntity getFirstGatewayEntity();  
}  public class GatewayImpl implements GatewayDao {  /**  * 初始化，将枚举中配置的handler初始化到map中，方便获取  */  private static Map<Integer, GatewayEntity> gatewayEntityMap = new HashMap<>();  static {  GatewayEnum[] values = GatewayEnum.values();  for (GatewayEnum value : values) {  GatewayEntity gatewayEntity = value.getGatewayEntity();  gatewayEntityMap.put(gatewayEntity.getHandlerId(), gatewayEntity);  }  }  @Override  public GatewayEntity getGatewayEntity(Integer handlerId) {  return gatewayEntityMap.get(handlerId);  }  @Override  public GatewayEntity getFirstGatewayEntity() {  for (Map.Entry<Integer, GatewayEntity> entry : gatewayEntityMap.entrySet()) {  GatewayEntity value = entry.getValue();  //  没有上一个handler的就是第一个  if (value.getPreHandlerId() == null) {  return value;  }  }  return null;  }  
}  public class GatewayHandlerEnumFactory {  private static GatewayDao gatewayDao = new GatewayImpl();  // 提供静态方法，获取第一个handler  public static GatewayHandler getFirstGatewayHandler() {  GatewayEntity firstGatewayEntity = gatewayDao.getFirstGatewayEntity();  GatewayHandler firstGatewayHandler = newGatewayHandler(firstGatewayEntity);  if (firstGatewayHandler == null) {  return null;  }  GatewayEntity tempGatewayEntity = firstGatewayEntity;  Integer nextHandlerId = null;  GatewayHandler tempGatewayHandler = firstGatewayHandler;  // 迭代遍历所有handler，以及将它们链接起来  while ((nextHandlerId = tempGatewayEntity.getNextHandlerId()) != null) {  GatewayEntity gatewayEntity = gatewayDao.getGatewayEntity(nextHandlerId);  GatewayHandler gatewayHandler = newGatewayHandler(gatewayEntity);  tempGatewayHandler.setNext(gatewayHandler);  tempGatewayHandler = gatewayHandler;  tempGatewayEntity = gatewayEntity;  }  // 返回第一个handler  return firstGatewayHandler;  }  /**  * 反射实体化具体的处理者  * @param firstGatewayEntity  * @return  */  private static GatewayHandler newGatewayHandler(GatewayEntity firstGatewayEntity) {  // 获取全限定类名  String className = firstGatewayEntity.getConference();   try {  // 根据全限定类名，加载并初始化该类，即会初始化该类的静态段  Class<?> clazz = Class.forName(className);  return (GatewayHandler) clazz.newInstance();  } catch (ClassNotFoundException | IllegalAccessException | InstantiationException e) {  e.printStackTrace();  }  return null;  }  }  public class GetewayClient {  public static void main(String[] args) {  GetewayHandler firstGetewayHandler = GetewayHandlerEnumFactory.getFirstGetewayHandler();  firstGetewayHandler.service();  }  
}

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