已经来到了责任链模式,各位客官听我瞎扯......
责任链模式是什么
责任链模式是一种行为型设计模式,也就是重点是处理数据,假设我们有一份数据,需要经过很多个节点处理,那么就会是以下这个样子:
一个节点处理完之后,交给下一个节点,不知道大家有没有使用过审批流,当我们提完一个审批单后,你的leader
审批,leader审批通过之后就是总监批,总监后面可能是高级总监,或者cto
,或者hr
。他们在同一个链条上,倘若你的leader
没有审批完,后面的节点是不可能收到信息的。如果你的leader
拒绝了你的申请,那数据也不会到达后面的审批节点。
如果你接触过前端,JS 中点击某个 div
的时候会产生冒泡事件,也就是点击下面的A
, A
在B
里面,B
在C
里面, A
-> B
-> C
会依次收到点击事件:
再举个例子,在 SpringMVC
中,我们有时候会定义一些拦截器,对请求进行预处理,也就是请求过来的时候,会依次经历拦截器,通过拦截器之后才会进入我们的处理业务逻辑代码。
之前,在做人员管理的时候,有涉及到人员离职情况的处理流程,要交接工作,解除权限,禁用账号等等,这整个处理流程就很适合使用责任链来处理。当然,自动处理流程是会出错的,保存每一个阶段的状态,针对出错的场景,可以手动去从断开责任链的地方接着执行。这整个流程的框架就是应用了责任链,但是根据实际场景也添加了不少其他的东西。
两点疑问
- 责任链的每一个节点是不是一定包含下一个节点的引用?
答:不一定,要么把所有责任节点放在一个list
里面,依次处理;要么每个节点包含下一个责任节点的引用,
- 责任链到底是不允许中断还是不允许中断?
答:两种都可以,不拘泥于细节,可以根据自己的场景使用。
责任链模式中的角色
责任链一般有以下的角色:
Client
(客户端):调用责任链处理器的处理方法,或者在第一个链对象中调用handle
方法。Handler
(处理器):抽象类,提供给实际处理器继承然后实现handle
方法,处理请求ConcreteHandler
(具体处理器):实现handler
的类,同时实现handle
方法,负责处理业务逻辑类,不同业务模块有不同的ConcreteHandler
。HandlerChain
:负责组合责任链的所有节点以及流程(如果节点包含下一个节点的引用,那么HandlerChain
可以不存在)
审批链的实现
下面我们分别来实现不同的写法,假设现在有一个场景,秦怀入职了一家公司,哼哧哼哧干了一年,但是一直没调薪,又过了一年,总得加薪了吧,不加就要提桶跑路了,于是秦怀大胆去内部系统提了一个申请单:【加薪申请】
不中断模式
先演示不中断模式,得先弄个申请单的实体,里面包含了申请单的名字和申请人:
public class Requisition {
// 名称
public String name;
// 申请人
public String applicant;
public Requisition(String name, String applicant) {
this.name = name;
this.applicant = applicant;
}
}
责任链中的每个责任节点,也就是处理器,可以抽象成为一个接口:
public interface Handler {
// 处理申请单
void process(Requisition requisition);
}
我们依次实现了三个不同的责任节点,分别代表leader
,总监,hr
审批:
public class ManagerHandler implements Handler {
@Override
public void process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format("Manager 审批来自[%s]的申请单[%s]...", requisition.applicant, requisition.name));
}
}
public class DirectorHandler implements Handler{
@Override
public void process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format("Director 审批来自[%s]的申请单[%s]...", requisition.applicant, requisition.name));
}
}
public class HrHandler implements Handler{
@Override
public void process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format("Hr 审批来自[%s]的申请单[%s]...", requisition.applicant, requisition.name));
}
}
责任节点都有了,我们需要用一个责任链把它们组合起来:
public class HandlerChain {
List<Handler> handlers = new ArrayList<>();
public void addHandler(Handler handler){
handlers.add(handler);
}
public void handle(Requisition requisition){
for(Handler handler:handlers){
handler.process(requisition);
}
System.out.println(String.format("来自[%s]的申请单[%s]审批完成", requisition.applicant, requisition.name));
}
}
客户端测试类:
public class ClientTest {
public static void main(String[] args) {
HandlerChain handlerChain = new HandlerChain();
handlerChain.addHandler(new ManagerHandler());
handlerChain.addHandler(new DirectorHandler());
handlerChain.addHandler(new HrHandler());
handlerChain.handle(new Requisition("加薪申请","秦怀"));
}
}
运行结果:
Manager 审批来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
Director 审批来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
Hr 审批来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
来自[秦怀]的申请单[加薪申请]审批完成
从结果上来看,申请单确实经历过了每一个节点,形成了一条链条,这就是责任链的核心思想。每个节点拿到的都是同一个数据,同一个申请单。
中断模式
秦怀加薪的想法很美好,但是现实很骨感,上面的审批流程一路畅通,但是万一 Hr 想拒绝掉这个申请单了,上面的代码并没有赋予她这种能力,因此,代码得改!(Hr 内心:我就要这个功能,明天上线)。
既然是支持中断,也就是支持任何一个节点审批不通过就直接返回,不会再走到下一个节点,先给抽象的处理节点方法加上返回值:
public interface Handler {
// 处理申请单
boolean process(Requisition requisition);
}
三个处理节点也同步修改:
public class ManagerHandler implements Handler {
@Override
public boolean process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format("Manager 审批通过来自[%s]的申请单[%s]...", requisition.applicant, requisition.name));
return true;
}
}
public class DirectorHandler implements Handler{
@Override
public boolean process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format("Director 审批通过来自[%s]的申请单[%s]...", requisition.applicant, requisition.name));
return true;
}
}
public class HrHandler implements Handler{
@Override
public boolean process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format("Hr 审批不通过来自[%s]的申请单[%s]...", requisition.applicant, requisition.name));
return false;
}
}
处理链调整:
public class HandlerChain {
List<Handler> handlers = new ArrayList<>();
public void addHandler(Handler handler) {
handlers.add(handler);
}
public void handle(Requisition requisition) {
for (Handler handler : handlers) {
if (!handler.process(requisition)) {
System.out.println(String.format("来自[%s]的申请单[%s]审批不通过", requisition.applicant, requisition.name));
return;
}
}
System.out.println(String.format("来自[%s]的申请单[%s]审批完成", requisition.applicant, requisition.name));
}
}
修改完成之后的结果:
Manager 审批通过来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
Director 审批通过来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
Hr 审批不通过来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
来自[秦怀]的申请单[加薪申请]审批不通过
秦怀哭了,加薪的审批被 hr 拒绝了。虽然被拒绝了,但是秦怀也感受到了可以中断的责任链模式,这种写法在处理请求的时候也比较常见,因为我们不希望不合法的请求到正常的处理逻辑中。
包含下一个节点的引用
前面说过,在责任链模式里,很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。上面的写法都是不包含下一个节点引用的写法。下面我们实践一下,如何使用引用写法完成责任链。
改造Handler
接口为抽象类:
public abstract class Handler {
private Handler nextHandler;
public void setNextHandler(Handler handler) {
this.nextHandler = handler;
}
// 处理申请单
protected abstract boolean process(Requisition requisition);
// 暴露方法
public boolean handle(Requisition requisition) {
boolean result = process(requisition);
if (result) {
if (nextHandler != null) {
return nextHandler.handle(requisition);
} else {
return true;
}
}
return false;
}
}
三个实现类不变:
public class ManagerHandler extends Handler{
@Override
boolean process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format(
"Manager 审批通过来自[%s]的申请单[%s]...", requisition.applicant, requisition.name));
return true;
}
}
public class DirectorHandler extends Handler {
@Override
public boolean process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format(
"Director 审批通过来自[%s]的申请单[%s]...", requisition.applicant, requisition.name));
return true;
}
}
public class HrHandler extends Handler{
@Override
public boolean process(Requisition requisition) {
System.out.println(String.format("Hr 审批不通过来自[%s]的申请单[%s]...",
requisition.applicant, requisition.name));
return false;
}
}
测试方法,构造嵌套引用:
public class ClientTest {
public static void main(String[] args) {
HrHandler hrHandler = new HrHandler();
DirectorHandler directorHandler = new DirectorHandler();
directorHandler.setNextHandler(hrHandler);
ManagerHandler managerHandler = new ManagerHandler();
managerHandler.setNextHandler(directorHandler);
managerHandler.handle(new Requisition("加薪申请","秦怀"));
}
}
可以看到运行结果也是一样:
Manager 审批通过来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
Director 审批通过来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
Hr 审批不通过来自[秦怀]的申请单[加薪申请]...
拓展一下
其实责任链配合上Spring
更加好用,主要有两点:
1、可以使用注入,自动识别该接口的所有实现类。
@Autowire
public List<Handler> handlers;
2、可以使用@Order
注解,让接口实现类按照顺序执行。
@Order(1)
public class HrHandler extends Handler{
...
}
源码中的应用
Mybatis
中的Plugin
机制使用了责任链模式,配置各种官方或者自定义的Plugin
,与Filter
类似,可以在执行Sql
语句的时候执行一些操作。Spring
中使用责任链模式来管理Adviser
。
比如Mybatis
中可以添加若干的插件,比如PageHelper
,多个插件对对象的包装采用的动态代理来实现,多层代理。
//责任链插件
public class InterceptorChain {
private final List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();
// 生成代理对象
public Object pluginAll(Object target) {
for (Interceptor interceptor : interceptors) {
target = interceptor.plugin(target);
}
return target;
}
//一层一层的拦截器
public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
interceptors.add(interceptor);
}
public List<Interceptor> getInterceptors() {
return Collections.unmodifiableList(interceptors);
}
}
总结
责任链模式的优点:
- 降低对象直接的耦合度,对象会自动传递到下一个责任节点,不管是引用方式,还是非引用方式。
- 增强拓展性,如果需要添加新的责任节点,也比较方便,实现特定的接口即可。
- 责任节点的顺序可控,可以指定一个顺序属性,排序即可。
- 每个责任节点职责专一,只处理自己的任务,符合类的单一职责原则。
责任链的缺点:
- 如果责任链比较长,性能会受影响。
- 责任链可能会中途断掉,请求不一定会被接收。
责任链一般是在流程化的处理中,多个节点处理同一份数据,依次传递,可能有顺序要求,也可能没有,处理器的能力抽象成接口,方便拓展。
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秦怀,公众号【秦怀杂货店】作者,个人网站:http://aphysia.cn,技术之路不在一时,山高水长,纵使缓慢,驰而不息。