责任链模式（Chain Of Responsibility Design Pattern），也叫做职责链，是将请求的发送和接收解耦，让多个接收对象都有机会处理这个请求。当有请求发生时，可将请求沿着这条链传递，直到有对象处理它为止。
一、责任链模式介绍
其实在日常生活中，有不少使用责任链的场景。比如公司采购审批流程，需要各个部门领导的批准同意。在责任链模式中，客户端只需要将请求发送到责任链上，无须关心请求的处理细节和传递，请求会自动进行传递。
1.1 责任链模式的结构
责任链模式结构的核心在于引入了一个抽象处理类，所以主要包含两个部分
- 一个抽象Handler类
- 因为责任链的存在，需要定义下一个handler的引用，才能形成一个链条
- 有了下一个handler引用，所以要对引用进行调用和管理，于是需要
setNext()和getNext()方法 - 此外由于不同handler处理请求的方式不一致，所以要在其中定义一个抽象的请求方法
handleRequest()
- 一系列具体的Handler处理类
具体结构大致如下所示：
abstract Handler：抽象处理者，定义一个处理请求的接口，内部包含抽象处理方法和后继具体处理者Handler1、Handler2：具体处理者，具体实现抽象处理者的方法，并对请求做一些逻辑处理Client：客户端，使用职责链模式
1.2 职责链模式的实现
根据上面的类图，可以实现如下代码：
/*** @description: 抽象处理类* @date: 2022/4/4*/
public abstract class Handler {private Handler successor;public Handler getSuccessor() {return successor;}public void setSuccessor(Handler successor) {this.successor = successor;}/*** 处理请求的抽象方法* @param request 请求*/public abstract void handleRequest(String request);
}
/*** @description: 具体处理者1* @date: 2022/4/4*/
public class Handler1 extends Handler{private String handler;public Handler1(String handler) {this.handler = handler;}@Overridepublic void handleRequest(String request) {if ("handler1".equals(request)) {System.out.println("具体处理者handler1进行请求处理");} else {if (getSuccessor() != null) {//如果指向下一个具体处理者getSuccessor().handleRequest(request);} else {System.out.println("没有处理者进行处理");}}}
}
/*** @description: 具体处理者2* @date: 2022/4/4*/
public class Handler2 extends Handler{private String handler;public Handler2(String handler) {this.handler = handler;}@Overridepublic void handleRequest(String request) {if ("handler2".equals(request)) {System.out.println("具体处理者handler2进行请求处理");} else {if (getSuccessor() != null) {getSuccessor().handleRequest(request);} else {System.out.println("请求没有被任何处理者处理");}}}
}
/*** @description: 客户端类* @date: 2022/4/4*/
public class Client {public static void main(String[] args) {Handler handler1 = new Handler1("handler1");Handler handler2 = new Handler2("handler2");handler1.setSuccessor(handler2);handler1.handleRequest("handler1");handler1.handleRequest("handler2");}
}
测试结果：
具体处理者handler1进行请求处理
具体处理者handler2进行请求处理
二、责任链模式的应用场景
责任链适用的应用场景有：
- 当程序需要使用不同方式来处理不同种类的请求，而且各个请求类型和顺
职责链模式最常见的应用就是用来开发各种框架的过滤器和拦截器，比如Spring Interceptor和Servlet Filter
2.1 在Servlet Filter中的应用
Filter 可以实现对HTTP 请求的过滤功能，比如鉴权、限流、记录日志、验证参数等等。比如一些Servlet 容器（TomCat、Jetty等）就支持Filter的过滤功能。以TomCat 为例：
所以当Servlet 请求到来时，首先会经过Filter 处理，最后再到达Servlet实例。我这里选取的TomCat版本是SpringBoot自带的9.0，先来看看FilterChain 的接口：
public interface FilterChain {//Filter具体实现void doFilter(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws IOException, ServletException;
}
ApplicationFilterChain是责任链模式的具体实现类：
public final class ApplicationFilterChain implements FilterChain {private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0]; //Filter配置数组private int pos = 0; //执行Filter的序号private int n = 0; //目前Filter的个数private Servlet servlet = null;public ApplicationFilterChain() {}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException {//Filter 具体实现//...}public static ServletRequest getLastServicedRequest() {return (ServletRequest)lastServicedRequest.get();}public static ServletResponse getLastServicedResponse() {return (ServletResponse)lastServicedResponse.get();}void addFilter(ApplicationFilterConfig filterConfig) {ApplicationFilterConfig[] newFilters = this.filters;int var3 = newFilters.length;for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {ApplicationFilterConfig filter = newFilters[var4];if (filter == filterConfig) {return;}}//增加Filterif (this.n == this.filters.length) {newFilters = new ApplicationFilterConfig[this.n + 10];System.arraycopy(this.filters, 0, newFilters, 0, this.n);this.filters = newFilters;}this.filters[this.n++] = filterConfig;}
}
2.2 在Spring Interceptor中的应用
和Servlet Filter类似，在Spring 中也有对应的过滤器 Interceptor。它是由Spring MVC 框架来实现，借一张来自《设计模式之美》的图片来说明：
客户端发送请求，首先会经过Servlet Filter，然后再经过Spring Interceptor，最后再到达具体的业务中。
和Filter一样，Interceptor 中也是基于责任链模式来实现的，与之相对的HandlerInterceptor是抽象处理接口：
public interface HandlerInterceptor {default boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {return true;}default void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable ModelAndView modelAndView) throws Exception {}default void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable Exception ex) throws Exception {}
}
会有各种具体处理类的实现：
此外在其他框架中也存在着职责链模式的使用，比如Dubbo Filter、Netty ChannelPipeline等等
三、责任链模式实战
3.1 模拟三级审批责任链
简单利用职责链来设计三级审批：
public static void main(String[] args) {//设计审批责任链Handler handler = new FirstHandler().setNext(new SecondHandler().setNext(new ThirdHandler()));handler.doHandler("firstRequest");}//抽象处理类static abstract class Handler {private Handler next;public Handler getNext() {return next;}public Handler setNext(Handler next) {this.next = next;return this;}public abstract void doHandler(String request);}//第一级审批人static class FirstHandler extends Handler {@Overridepublic void doHandler(String request) {System.out.println("第一个审批处理点审批中...");if (request == null || request == "") {System.out.println("第一个审批节点的请求为空！");;}System.out.println("第一个审批处理点审批完成");super.next.doHandler("secondRequest");}}//第二级审批人static class SecondHandler extends Handler {@Overridepublic void doHandler(String request) {System.out.println("第二个审批处理点审批中...");if (request == null || request == ""){System.out.println("第二个审批节点的请求为空！");}System.out.println("第一个审批处理点审批完成");super.next.doHandler("thirdRequest");}}//第三级审批人static class ThirdHandler extends Handler {@Overridepublic void doHandler(String request) {System.out.println("第三个审批处理点审批中...");Handler next = super.next;if (next == null){System.out.println("审批结束");}}}
3.2 模拟在618大促期间的业务系统上线审批流程场景：
像是这些⼀线电商类的互联⽹公司，阿⾥、京东、拼多多等，在618期间都会做⼀些运营活动场景以及 提供的扩容备战，就像过年期间百度的红包⼀样。但是所有开发的这些系统都需要陆续的上线，因为临 近618有时候也有⼀些紧急的调整的需要上线，但为了保障线上系统的稳定性是尽可能的减少上线的， 也会相应的增强审批⼒度。就像⼀级响应、⼆级响应⼀样。
⽽这审批的过程在随着特定时间点会增加不同级别的负责⼈加⼊，每个⼈就像责任链模式中的每⼀个核 ⼼点。对于研发并不需要关⼼具体的审批流程处理细节，只需要知道这个上线更严格，级别也更 ⾼，但对于研发⼈员来说同样是点击相同的提审按钮，等待审核。
使用责任链模式可以将各个服务模块按照一、二、三级进行分离，每个级别可以像Filter一样用Successor下一个级别的方法进行调用。具体结构图如下（来自《重学Java设计模式》）
具体代码结构
│——AuthInfo.java
│——AuthLink.java
│
├─business
│ AuthService.java
│
└─implLevel1AuthLink.javaLevel2AuthLink.javaLevel3AuthLink.java实现代码：
/*** @description: 链路抽象审批* @date: 2022/4/4*/
public abstract class AuthLink {/**时间格式化**/protected SimpleDateFormat f = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");/**级别人员ID**/protected String levelUserId;/**级别人员姓名**/protected String levelUserName;/**下一个链路**/private AuthLink next;public AuthLink(String levelUserId, String levelUserName) {this.levelUserId = levelUserId;this.levelUserName = levelUserName;}public AuthLink next() {return next;}public AuthLink appendNext(AuthLink next) {this.next = next;return this;}/**每个具体处理者必须实现的方法**/public abstract AuthInfo doAuth(String uId, String orderId, Date authDate);
}
/*** @description: 责任链中返回对象的定义* @date: 2022/4/4*/
public class AuthInfo {private String code;private String info = " ";public AuthInfo(String code, String... infos) { //...表示可变长参数，可以传入多个参数this.code = code;for (String s : infos) {this.info = this.info.concat(s);}}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;}
}
/*** @description: 一级审核人* @date: 2022/4/4*/
public class Level1AuthLink extends AuthLink {public Level1AuthLink(String levelUserId, String levelUserName) {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：一级审批负责人", levelUserName);}AuthLink next = super.next();if (null == next) {return new AuthInfo("0000", "单号", orderId, "状态：一级审批负责人", " 时间：", f.format(date), "审批人：", levelUserName);}return next.doAuth(uId, orderId, authDate);}
}
/*** @description: 测试类* @date: 2022/4/5*/
public class ApiTest {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ApiTest.class);@Testpublic void test_AuthLink() throws ParseException {//创建审批链条AuthLink authLink = new Level3AuthLink("1000013", "王工").appendNext(new Level2AuthLink("1000012", "张经理").appendNext(new Level1AuthLink("1000011", "赵总裁")));logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSONString(authLink.doAuth("ethan", "100099800423123", new Date())));//将单号和用户id存入authMap中AuthService.auth("1000013", "100099800423123");logger.info("测试结果：{}", "模拟二级审批，王工");logger.info("测试结果：{}",JSON.toJSONString(authLink.doAuth("ethan", "100099800423123", new Date())));AuthService.auth("1000012", "100099800423123");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("ethan", "100099800423123", new Date())));AuthService.auth("1000011", "100099800423123");logger.info("测试结果：{}", "模拟二级负责人审批，赵总裁");logger.info("测试结果：{}", JSON.toJSONString(authLink.doAuth("ethan", "100099800423123", new Date())));}
}
最后的测试结果：
10:05:08.675 [main] INFO ApiTest - 测试结果：{"code":"0001","info":" 单号：100099800423123 状态：待三级审批 王工"}
10:05:08.679 [main] INFO ApiTest - 测试结果：模拟三级审批，王工
10:05:08.680 [main] INFO ApiTest - 测试结果：{"code":"0001","info":" 单号：100099800423123 状态：待二级审批负责人张经理"}
10:05:08.680 [main] INFO ApiTest - 测试结果：模拟二级负责人审批，张经理
10:05:08.680 [main] INFO ApiTest - 测试结果：{"code":"0001","info":" 单号100099800423123状态：待一级审批负责人赵总裁"}
10:05:08.680 [main] INFO ApiTest - 测试结果：模拟一级负责人审批，赵总裁
10:05:08.680 [main] INFO ApiTest - 测试结果：{"code":"0000","info":" 单号100099800423123状态：一级审批完成负责人 时间：2023-09-11 10:05:08审批人：赵总裁"}
参考资料
《设计模式之美》
http://c.biancheng.net/view/4024.html
《重学Java设计模式》
![[足式机器人]Part2 Dr. CAN学习笔记-自动控制原理Ch1-7Lead Compensator超前补偿器（调节根轨迹）](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/105e56e5878941d5a652acbc8bc72eab.png#pic_center)