C# 设计模式（行为型模式）：责任链模式
责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，用于让多个对象有机会处理同一个请求，避免请求发送者与接收者之间的耦合。它通过将请求沿着一条链传递，直到某个对象处理它，从而实现了请求和处理者的动态解耦。
一、责任链模式的核心概念
- 请求传递：将请求从一个对象传递到下一个对象，直到找到能够处理请求的对象为止。
- 职责分离：每个对象专注于处理自己的职责，其他职责交由链上的其他对象处理。
- 动态链条：链条的结构可以动态调整，灵活扩展。
二、模式结构
在责任链模式中，通常包含以下角色：
-
Handler（抽象处理者）
定义一个接口，声明处理请求的方法，以及一个引用指向下一个处理者。 -
ConcreteHandler（具体处理者）
实现抽象处理者接口，负责处理具体的请求。如果不能处理，则将请求传递给下一个处理者。 -
Client（客户端）
创建并配置责任链，并向链的起点发出请求。
三、适用场景
- 职责分散：需要将职责分散到多个对象中，以便降低耦合度。
- 动态处理：某些请求需要灵活地由不同的对象处理。
- 多级审批：如审批系统、权限管理等需要逐级处理的场景。
四、C# 实现案例
1. 场景描述
假设一个公司有以下审批流程：
- 如果报销金额小于 1000 元，由经理审批。
- 如果金额在 1000 元到 5000 元之间，由总监审批。
- 如果金额超过 5000 元，由副总裁审批。
2. 实现代码
using System;
namespace ChainOfResponsibilityExample
{
// 抽象处理者
abstract class Approver
{
protected Approver NextApprover;
public void SetNext(Approver nextApprover)
{
NextApprover = nextApprover;
}
public abstract void HandleRequest(PurchaseRequest request);
}
// 具体处理者：经理
class Manager : Approver
{
public override void HandleRequest(PurchaseRequest request)
{
if (request.Amount < 1000)
{
Console.WriteLine($"经理批准了金额为 {request.Amount} 元的请求。");
}
else if (NextApprover != null)
{
NextApprover.HandleRequest(request);
}
}
}
// 具体处理者：总监
class Director : Approver
{
public override void HandleRequest(PurchaseRequest request)
{
if (request.Amount >= 1000 && request.Amount <= 5000)
{
Console.WriteLine($"总监批准了金额为 {request.Amount} 元的请求。");
}
else if (NextApprover != null)
{
NextApprover.HandleRequest(request);
}
}
}
// 具体处理者：副总裁
class VicePresident : Approver
{
public override void HandleRequest(PurchaseRequest request)
{
if (request.Amount > 5000)
{
Console.WriteLine($"副总裁批准了金额为 {request.Amount} 元的请求。");
}
else if (NextApprover != null)
{
NextApprover.HandleRequest(request);
}
}
}
// 请求类
class PurchaseRequest
{
public double Amount { get; }
public PurchaseRequest(double amount)
{
Amount = amount;
}
}
// 客户端
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 构建责任链
Approver manager = new Manager();
Approver director = new Director();
Approver vicePresident = new VicePresident();
manager.SetNext(director);
director.SetNext(vicePresident);
// 模拟请求
var request1 = new PurchaseRequest(500);
var request2 = new PurchaseRequest(3000);
var request3 = new PurchaseRequest(10000);
manager.HandleRequest(request1);
manager.HandleRequest(request2);
manager.HandleRequest(request3);
}
}
}
五、运行结果
执行上述代码后，输出如下：
经理批准了金额为 500 元的请求。
总监批准了金额为 3000 元的请求。
副总裁批准了金额为 10000 元的请求。
六、优缺点分析
优点：
- 解耦请求与处理者：发送者无需知道具体的处理者是谁，减少了系统耦合。
- 职责分离：每个处理者只需专注于自己的职责，代码清晰易维护。
- 易于扩展：可以轻松添加新的处理者，调整链条结构。
缺点：
- 可能无处理者响应：如果链的末端没有处理请求的逻辑，可能导致请求丢失。
- 性能开销：请求需要沿着链传递，链条过长可能影响性能。
七、实际应用场景
- 审批流程：多级审批系统中，每个级别的管理者负责不同金额范围的审批。
- 日志处理：不同级别的日志可以由不同的处理器记录（如控制台、文件或远程服务器）。
- 权限验证：多级权限验证链，根据用户角色处理请求。
八、总结
责任链模式是一种优雅的设计模式，适用于需要动态分配职责的场景。通过它，可以实现请求发送者与处理者的解耦，使系统具有更好的扩展性和灵活性。如果你正在设计一个多级处理的系统，不妨试试责任链模式！
希望这篇文章能帮助你更好地理解责任链模式！如果有疑问或建议，欢迎在评论区留言 😊
