【重温设计模式】职责链模式及其Java示例

职责链模式的介绍

在开发过程中，我们经常会遇到这样的问题：一个请求需要经过多个对象的处理，但是我们并不知道具体由哪个对象来处理，或者说，我们希望由接收到请求的对象自己去决定如何处理或者是将请求传递给下一个对象处理。这种情况下，我们可以使用一种被称为"职责链模式"的设计模式来解决这个问题。

职责链模式，也被称为链式处理模式，它是一种行为型设计模式，其主要思想是让多个对象都有机会处理请求，从而解耦了请求的发送者和接收者。在这个模式中，请求会从链条的一端开始，沿着链条逐个传递，直到有一个对象处理它为止。这种模式在软件开发中的应用场景非常广泛，比如在Java的Servlet中，当一个http请求到达服务器时，它可能需要经过多个Filter的处理，这种场景就可以使用职责链模式来实现。

Java中的职责链模式实例

在我们了解了职责链模式的基本概念和应用场景后，接下来，我们将通过一个具体的Java实例，展示如何在实际开发中使用职责链模式，以及如何通过职责链模式解决实际问题。

假设我们正在开发一个处理用户请求的系统，每个请求都有一个处理级别。我们有三个处理器，他们分别处理不同级别的请求。我们可以使用职责链模式来处理这个问题。首先，我们需要定义一个处理器类，这个类有一个处理请求的方法和一个设置下一个处理器的方法。下面是处理器类的代码：

public abstract class Handler {protected Handler successor;public void setSuccessor(Handler successor) {this.successor = successor;}public abstract void handleRequest(int requestLevel);
}

然后，我们可以定义三个具体的处理器类，它们都继承自处理器类：

public class HandlerOne extends Handler {public void handleRequest(int requestLevel) {if (requestLevel <= 1) {System.out.println("HandlerOne has handled the request.");} else if (successor != null) {successor.handleRequest(requestLevel);}}
}public class HandlerTwo extends Handler {public void handleRequest(int requestLevel) {if (requestLevel <= 2) {System.out.println("HandlerTwo has handled the request.");} else if (successor != null) {successor.handleRequest(requestLevel);}}
}public class HandlerThree extends Handler {public void handleRequest(int requestLevel) {if (requestLevel <= 3) {System.out.println("HandlerThree has handled the request.");} else {System.out.println("No handler can handle the request.");}}
}

最后，我们可以在主函数中创建处理器对象，并设置它们的职责链：

public class OneMore {public static void main(String[] args) {HandlerOne handlerOne = new HandlerOne();HandlerTwo handlerTwo = new HandlerTwo();HandlerThree handlerThree = new HandlerThree();handlerOne.setSuccessor(handlerTwo);handlerTwo.setSuccessor(handlerThree);handlerOne.handleRequest(2);}
}

这样，当我们有一个请求时，我们只需要将请求传递给链条的第一个处理器，它会根据请求的级别来决定是自己处理还是传递给下一个处理器。这就是职责链模式的基本用法。

在这个例子中，我们可以看到，职责链模式可以很好地将请求的发送者和接收者解耦，使得请求的发送者不需要知道请求的接收者是谁，请求的接收者也不需要知道请求的发送者是谁。这样，我们就可以灵活地改变处理器的组合和顺序，而不会影响到请求的发送者。

然而，职责链模式并不是万能的。接下来，我们将探讨职责链模式的优缺点，以及在何种情况下使用职责链模式是合适的，以及在何种情况下不建议使用。

职责链模式的优缺点

职责链模式的一个显著优点是它可以降低对象之间的耦合度。在职责链模式中，一个请求可以被任何处理请求的对象处理，这样，发送者和接收者的耦合度就被降低了。它也支持动态的添加或者删除责任对象，可以在运行时改变链中的成员或者调整它们的顺序，这提供了很高的灵活性。此外，职责链模式还可以控制请求的处理过程，请求者不必知道请求在何时、如何、被谁处理，只需将请求发送到链上即可。

然而，职责链模式也有其不足之处。首先，它不能保证每个请求都会被处理，如果所有的处理对象都不处理请求，那么请求就会被丢弃。此外，如果责任链过长，请求的处理可能会涉及多个处理对象，这将导致系统性能的降低。因此，使用职责链模式时，需要慎重考虑如何定义和组织责任链。

那么，在何种情况下使用职责链模式是合适的呢？当一个系统的功能分解成多个处理对象，且这些对象有明确的顺序关系时，可以考虑使用职责链模式。例如，一个订单处理系统，订单的处理流程可能包括订单校验、库存检查、支付处理等步骤，这些步骤就可以组成一个责任链。

反之，在何种情况下不建议使用职责链模式呢？如果一个系统的功能不能分解为多个处理对象，或者处理对象之间没有明确的顺序关系，那么使用职责链模式可能会引入不必要的复杂性。例如，一个简单的数据查询系统，数据的查询并不需要经过多个处理步骤，此时使用职责链模式可能会让系统变得复杂。