23种设计模式-责任链(Chain of Responsibility)设计模式

news2025/4/22 7:20:47

责任链设计模式

🚩什么是责任链设计模式？
🚩责任链设计模式的特点
🚩责任链设计模式的结构
🚩责任链设计模式的优缺点
🚩责任链设计模式的Java实现
🚩代码总结
🚩总结

🚩什么是责任链设计模式？

责任链设计模式（Chain of Responsibility Pattern） 是一种 行为型设计模式，它允许多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有一个对象处理它为止。

使用场景

当需要 多个对象可以处理同一个请求，但具体由哪个对象处理在运行时动态决定时
当需要 在不明确指定接收者的情况下向多个对象中的一个提交请求 时
当需要 动态指定一组对象处理请求 时（如审批流程、异常处理等）

🚩责任链设计模式的特点

解耦请求发送者和接收者：发送者无需知道具体由哪个对象处理请求
动态组合处理链：可以动态地添加或修改处理请求的责任链
灵活性高：可以灵活地分配责任或改变处理顺序
多种处理方式：请求可以被链中的某个对象处理，也可以不被任何对象处理

🚩责任链设计模式的结构

责任链模式主要包含以下部分：

Handler（抽象处理者）：定义处理请求的接口，通常包含设置下一个处理者的方法和处理请求的方法
ConcreteHandler（具体处理者）：实现处理请求的具体逻辑，如果不能处理则转发给下一个处理者
Client（客户端）：创建处理链并向链头的处理者提交请求

图例：

在这里插入图片描述

🚩责任链设计模式的优缺点

✅ 优点

降低耦合度：请求发送者只需知道链中的第一个处理者
增强灵活性：可以动态地增加或修改处理链
简化对象间的连接：每个处理者只需保持一个指向其后继者的引用
分配责任更灵活：可以自由分配责任或改变责任顺序

❌ 缺点

请求可能不被处理：如果没有处理者能够处理请求，它可能会到达链的末端并被丢弃
性能问题：较长的责任链可能会影响性能，特别是在链的末端才找到处理者时
调试困难：请求的传递过程可能比较复杂，不容易调试

🚩责任链设计模式的Java实现

代码地址：GitHub

创建 抽象主题 Handler接口

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName Handler
 * @Description 抽象类定义了处理请求的接口和设置下一个处理者的方法
 * @date 2025/3/25 15:45
 **/
public abstract class Handler {
    protected Handler next;

    public void setNext(Handler next) {
        this.next = next;
    }

    public abstract void HandlerRequest(int request);
}

创建三个具体的处理者，实现自己的逻辑

FuDaoYuan处理者

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName FuDaoYuan
 * @Description FuDaoYuan处理者
 * @date 2025/3/25 15:47
 **/
public class FuDaoYuan extends Handler { // <= 7 审批

    @Override
    public void HandlerRequest(int request) {
        if (request <= 7) {
            System.out.println("辅导员审批通过");
        } else {
            if (next != null) {
                next.HandlerRequest(request);
            } else {
                System.out.println("无法审批");
            }
        }
    }
}

YuanZhang处理者

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName YuanZhang
 * @Description YuanZhang处理者
 * @date 2025/3/25 15:51
 **/
public class YuanZhang extends Handler {

    @Override
    public void HandlerRequest(int request) {
        if (request <= 15) {
            System.out.println("院长审批通过");
        } else {
            if (next != null) {
                next.HandlerRequest(request);
            } else {
                System.out.println("无法审批");
            }
        }
    }
}

XiaoZhang处理者

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName XiaoZhang
 * @Description XiaoZhang处理者
 * @date 2025/3/25 15:52
 **/
public class XiaoZhang extends Handler {

    @Override
    public void HandlerRequest(int request) {
        if (request <= 30) {
            System.out.println("校长审批通过");
        } else {
            if (next != null) {
                next.HandlerRequest(request);
            } else {
                System.out.println("无法审批");
            }
        }
    }
}

测试责任链模式

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName ChainOfResponsibilityPattern
 * @Description 测试责任链模式
 * @date 2025/3/25 15:54
 **/
public class ChainOfResponsibilityPattern {
    public static void main(String[] args) {
        FuDaoYuan fuDaoYuan = new FuDaoYuan();
        YuanZhang yuanZhang = new YuanZhang();
        XiaoZhang xiaoZhang = new XiaoZhang();

        fuDaoYuan.setNext(yuanZhang);
        yuanZhang.setNext(xiaoZhang);

        fuDaoYuan.HandlerRequest(31);
        fuDaoYuan.HandlerRequest(25);
    }
}

📌 运行结果

传入31时，显示无法审批
传入25时，校长审批通过

在这里插入图片描述

🚩代码总结

Handler 抽象类定义了处理请求的接口和设置下一个处理者的方法
FuDaoYuan、YuanZhang、XiaoZhang 是具体的处理者，实现了自己的处理逻辑
ChainOfResponsibilityPattern 类构建了处理链并触发请求
每个处理者如果不能处理当前请求，会将请求传递给链中的下一个处理者

🚩总结

责任链设计模式通过构建一条处理链来解耦请求发送者和接收者
核心是让多个对象都有机会处理请求，避免请求发送者与接收者之间的耦合
适用于多级审批、异常处理、事件传递等场景

✅ Java源码中的应用场景：

Java Servlet中的FilterChain：
- javax.servlet.FilterChain
- 多个Filter组成责任链处理HTTP请求
Java异常处理机制：
- 异常在调用栈中向上传播的过程就是责任链模式的应用
Spring Security的过滤器链：
- 多个安全过滤器组成责任链处理安全相关逻辑
Netty的ChannelPipeline：
- 处理器链处理网络事件
AWT/Swing事件处理：
- 事件在组件层次结构中的传播
Log4j/Logback日志框架：
- 日志级别过滤和处理的链式结构