一、什么是责任链模式
避免请求的发送者与接收者之间的耦合,让多个对象都有可能接收请求,将这些对象连成一条链,并且沿着这条链传递请求,直到有对象处理他为止。即将责任抽象,实现责任接口,以链式调用的方式对请求对象进行处理。
特点
1、链上的每个对象都有机会处理请求。
2、链上的每个对象都持有下一个要处理请求对象的引用。
3、链上的某个对象无法处理当前请求时,会将相同的请求传递给下一个对象。
二、没使用责任链模式场景
小明要去上学,妈妈给小明列了一些上学前需要做的清单(洗头、吃早饭、洗脸),小明必须按照妈妈的要求,把清单上打钩的事情做完了才可以上学。
/**定义一个准备列表**/
public class PreparationList {
/**是否洗了脸**/
private boolean washFace;
/**是否洗了头**/
private boolean washHair;
/**是否刷了牙**/
private boolean haveBreakfast;
/**get、set、构造方法等。。。**/
}
/**定义一个学习类**/
public class Study {
public void study(PreparationList preparationList) {
if (preparationList.isWashHair()) {
System.out.println("洗脸");
}
if (preparationList.isWashHair()) {
System.out.println("洗头");
}
if (preparationList.isHaveBreakfast()) {
System.out.println("吃早餐");
}
System.out.println("我可以去上学了!");
}
}
这个场景的弊端
我们的主流程是学习,但是把要准备做的事情这些动作耦合在学习中,这样会有两个问题:
1、PreparationList中增加一件事情的时候,比如增加化妆、打扫房间,必须修改study方法进行适配。
2、当这些事情的顺序需要发生变化的时候,必须修改study方法,比如先洗头再洗脸,那么代码顺序需要互换位置。
为了满足功能违背开闭原则,即当我们扩展功能的时候需要去修改主流程,无法做到对修改关闭、对扩展开放。
三、对于这个场景如何使用责任链模式
public abstract class AbstractPrepareFilter {
/**下一个参与处理实例**/
private AbstractPrepareFilter nextPrepareFilter;
public AbstractPrepareFilter(AbstractPrepareFilter nextPrepareFilter) {
this.nextPrepareFilter = nextPrepareFilter;
}
/**处理方法**/
public void doFilter(PreparationList preparationList, Study study) {
prepare(preparationList);
if (nextPrepareFilter == null) {
study.study();
} else {
nextPrepareFilter.doFilter(preparationList, study);
}
}
/**子类实现具体处理**/
public abstract void prepare(PreparationList preparationList);
}
/**学习**/
public class Study {
public void study() {
System.out.println("学习");
}
}
/**洗头**/
public class WashHairFilter extends AbstractPrepareFilter {
public WashHairFilter(AbstractPrepareFilter nextPrepareFilter) {
super(nextPrepareFilter);
}
@Override
public void prepare(PreparationList preparationList) {
if (preparationList.isWashHair()) {
System.out.println("洗头");
}
}
}
/**洗脸**/
public class WashFaceFilter extends AbstractPrepareFilter {
public WashFaceFilter(AbstractPrepareFilter nextPrepareFilter) {
super(nextPrepareFilter);
}
@Override
public void prepare(PreparationList preparationList) {
if (preparationList.isWashFace()) {
System.out.println("洗脸");
}
}
}
/**吃早餐**/
public class HaveBreakfastFilter extends AbstractPrepareFilter {
public HaveBreakfastFilter(AbstractPrepareFilter nextPrepareFilter) {
super(nextPrepareFilter);
}
@Override
public void prepare(PreparationList preparationList) {
if (preparationList.isHaveBreakfast()) {
System.out.println("吃早餐");
}
}
}
/**测试方法**/
@Test
public void testResponsibility() {
PreparationList preparationList = new PreparationList();
preparationList.setWashFace(true);
preparationList.setWashHair(false);
preparationList.setHaveBreakfast(true);
Study study = new Study();
AbstractPrepareFilter haveBreakfastFilter = new HaveBreakfastFilter(null);
AbstractPrepareFilter washFaceFilter = new WashFaceFilter(haveBreakfastFilter);
AbstractPrepareFilter washHairFilter = new WashHairFilter(washFaceFilter);
washHairFilter.doFilter(preparationList, study);
}
我们完成了学习与准备工作之间的解耦,即核心的事情是要学习,此时无论加多少准备工作,都不需要修改study方法,只需要修改调用方即可。但是两个明显的缺点对客户端并不友好:
1、增加、减少责任链对象,需要修改客户端代码,即比如我这边想要增加一个打扫屋子的操作,testResponsibility()方法需要改动。
2、AbstractPrepareFilter washFaceFilter = new WashFaceFilter(haveBreakfastFilter)这种调用方式不够优雅,客户端需要思考一下,到底真正调用的时候调用三个Filter中的哪个Filter。
四、升级版责任链模式
/**定义一个接口**/
public interface StudyPrepareFilter {
public void doFilter(PreparationList preparationList, FilterChain filterChain);
}
这里有一个计数器,如果所有的StudyPrepareFilter没有调用完毕,那么调用下一个,否则执行Study的study()方法。
/**实现一个责任链**/
public class FilterChain implements StudyPrepareFilter {
private int pos = 0;
private Study study;
private List<StudyPrepareFilter> studyPrepareFilterList;
public FilterChain(Study study) {
this.study = study;
}
public void addFilter(StudyPrepareFilter studyPrepareFilter) {
if (studyPrepareFilterList == null) {
studyPrepareFilterList = new ArrayList<StudyPrepareFilter>();
}
studyPrepareFilterList.add(studyPrepareFilter);
}
@Override
public void doFilter(PreparationList thingList, FilterChain filterChain) {
// 所有过滤器执行完毕
if (pos == studyPrepareFilterList.size()) {
study.study();
}
studyPrepareFilterList.get(pos++).doFilter(thingList, filterChain);
}
}
/**洗头**/
public class WashHairFilter implements StudyPrepareFilter {
@Override
public void doFilter(PreparationList preparationList, FilterChain filterChain) {
if (preparationList.isWashHair()) {
System.out.println("洗完头发");
}
filterChain.doFilter(preparationList, filterChain);
}
}
/**洗脸**/
public class WashFaceFilter implements StudyPrepareFilter {
@Override
public void doFilter(PreparationList preparationList, FilterChain filterChain) {
if (preparationList.isWashFace()) {
System.out.println("洗完脸");
}
filterChain.doFilter(preparationList, filterChain);
}
}
/**吃饭**/
public class HaveBreakfastFilter implements StudyPrepareFilter {
@Override
public void doFilter(PreparationList preparationList, FilterChain filterChain) {
if (preparationList.isHaveBreakfast()) {
System.out.println("吃完早饭");
}
filterChain.doFilter(preparationList, filterChain);
}
}
/**测试方法**/
@Test
public void testResponsibilityAdvance() {
PreparationList preparationList = new PreparationList();
preparationList.setWashFace(true);
preparationList.setWashHair(false);
preparationList.setHaveBreakfast(true);
Study study = new Study();
StudyPrepareFilter washFaceFilter = new WashFaceFilter();
StudyPrepareFilter washHairFilter = new WashHairFilter();
StudyPrepareFilter haveBreakfastFilter = new HaveBreakfastFilter();
FilterChain filterChain = new FilterChain(study);
filterChain.addFilter(washFaceFilter);
filterChain.addFilter(washHairFilter);
filterChain.addFilter(haveBreakfastFilter);
filterChain.doFilter(preparationList, filterChain);
}
至此增加、修改责任对象,客户端调用代码都不需要再改动。有的人可能会问,你这个增加、减少责任对象,不是还需要修改testResponsibility()。我们回想一下,Servlet中我们增加或减少Filter需要改动什么代码吗?不用,我们需要改动的只是web.xml而已。同样的道理,FilterChain里面有studyPrepareFilterList,我们完全可以把FilterChain做成一个Spring Bean,所有的Filter具体实现类也都是Spring Bean,注入studyPrepareFilterList就好了,伪代码为:
<bean id="filterChain" class="xxx.xxx.xxx.FilterChain">
<property name="studyPrepareFilterList">
<list>
<ref bean="washFaceFilter" />
<ref bean="washHairFilter" />
<ref bean="haveBreakfastFilter" />
</list>
</property>
</bean>
责任链模式的优点及使用场景
最典型的就是Servlet中的Filter,有了上面的分析,可以理解Servlet中责任链模式,为什么一个一个的Filter需要配置在web.xml中。最后说说责任链模式的优点吧,大致有以下几点:
1、实现了请求发送者与请求处理者之间的松耦合
2、可动态添加责任对象、删除责任对象、改变责任对象顺序,非常灵活
3、每个责任对象专注于做自己的事情,职责明确
什么时候需要用责任链模式?系统设计的时候,注意区分主次就好,即哪部分是核心流程,哪部分是辅助流程,辅助流程是否有N多if...if...if...的场景,如果是且每个if都有一个统一的抽象,那么抽象辅助流程,把每个if作为一个责任对象进行链式调用,优雅实现,易复用可扩展。