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行为型设计模式之《责任链模式》实践

2022-06-29 261
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简介： 责任链模式（Chain Of Responsibility Pattern）顾名思义，就是为请求创建一条处理链路，链路上的每个处理器都判断是否可以处理请求，如果不能处理则往后走，依次从链头走到链尾，直到有处理器可以处理请求。

1. 定义

责任链模式（Chain Of Responsibility Pattern）顾名思义，就是为请求创建一条处理链路，链路上的每个处理器都判断是否可以处理请求，如果不能处理则往后走，依次从链头走到链尾，直到有处理器可以处理请求。

2. 类型

2.1 请求只处理一次

每个节点都有机会处理请求，但是请求只要处理成功就结束了。

场景

流程审批、扑克牌

代码示例

原来

publicclassApply {
publicbooleanapply(intrequireDay) {
if (requireDay<=1) {
returntrue;
        } elseif (requireDay<=3) {
applyByLeader(requireDay);
        } else {
applyByManager(requireDay);
        }
    }
publicbooleanapplyByLeader(intrequireDay) {
//...    }
publicbooleanapplyByManager(intrequireDay) {
//...    }
}

改造后

BaseHandler.java

publicabstractclassBaseHandler {
protectedBaseHandlersuccessor;
publicvoidsetSuccessor(BaseHandlersuccessor) {
this.successor=successor;
    }
publicabstractbooleanapply(intrequireDay);
publicvoidprint() {
System.out.println(this.getClass().getSimpleName() +" process.");
    }
}

AutoHandler.java

publicclassAutoHandlerextendsBaseHandler {
@Overridepublicbooleanapply(intrequireDay) {
super.print();
if (requireDay<=1) {
returntrue;
        }
returnsuccessor.apply(requireDay);
    }
}

LeaderHandler.java

publicclassLeaderHandlerextendsBaseHandler {
@Overridepublicbooleanapply(intrequireDay) {
super.print();
if (requireDay<=3) {
returntrue;
        }
returnsuccessor.apply(requireDay);
    }
}

ManagerHandler.java

publicclassManagerHandlerextendsBaseHandler {
privatestaticfinalintMAX_DAY=996;
@Overridepublicbooleanapply(intrequireDay) {
super.print();
returnrequireDay<=MAX_DAY;
    }
}

HandlerClient.java

publicclassHandlerClient {
privatestaticfinalAutoHandlerAUTO_HANDLER;
static {
ManagerHandlermanagerHandler=newManagerHandler();
LeaderHandlerleaderHandler=newLeaderHandler();
leaderHandler.setSuccessor(managerHandler);
AUTO_HANDLER=newAutoHandler();
AUTO_HANDLER.setSuccessor(leaderHandler);
    }
publicstaticvoidmain(String[] args) {
AUTO_HANDLER.apply(1);
System.out.println();
AUTO_HANDLER.apply(3);
System.out.println();
AUTO_HANDLER.apply(5);
    }
}

输出：

AutoHandler process.

AutoHandler process.


LeaderHandler process.

AutoHandler process.


LeaderHandler process.

ManagerHandler process.

2.2 请求处理多次

每个节点都有机会处理请求，节点处理完之后继续往后走，直到链尾。

场景

  • 过滤器 / 拦截器
  • JavaEE 的 Servlet 规范定义的 Filter

代码示例

请求如果成功通过 process 处理，则进入下一个 process，如果不通过则被过滤掉，这里不再累述代码。

3. 项目实践

有个根据配置构造ODPS查询语句的代码，配置片段如下：

{
"name": "Document no",
"code": "service_order_code",
"isBasicField": true,
"fromRerating": false,
"classType": "java.lang.String"}

原来是通过 if-else 来实现的，代码如下所示：

现在要新增非空校验的字段 notNull，现在配置如下：

{
"name": "Document no",
"code": "service_order_code",
"isBasicField": true,
"fromRerating": false,
"classType": "java.lang.String",
"notNull": true}

发现又得往 if-else 里面硬塞分支，有代码洁癖的我怎么能容忍自己写这种代码？最近也从同事那里了解到责任链模式的厉害之处，索性直接给它优化掉，这里我截取下关键代码片段。

首先声明抽象处理类

/*** 责任链抽象处理器*/publicabstractclassAbstractHandler<T, V> {
protectedAbstractHandler<T, V>successor;
publicvoidsetSuccessor(AbstractHandler<T, V>handler) {
this.successor=handler;
    }
/*** 处理方法** @param context 上下文* @return R*/publicabstractStringprocess(Context<T, V>context);
}

各具体处理类安排上

/*** 责任链入口，扩展字段处理*/publicclassFirstExtendFieldHandlerextendsAbstractHandler<AdjustmentTemplateDTO, String> {
/*** 处理方法** @param context 上下文* @return R*/@OverridepublicStringprocess(Context<AdjustmentTemplateDTO, String>context) {
AdjustmentTemplateDTOrequest=context.getRequest();
if (!request.getBasicField()) {
StringtmpField=request.getFromRerating() ?String.format(GET_JSON_OBJECT, NEW_PARAM, PREFIX+request.getCode()) :
String.format(GET_JSON_OBJECT, OLD_PARAM, PREFIX+request.getCode());
context.setResult(tmpField);
        }
returnsuccessor.process(context);
    }
}
/*** 非空字段处理器*/publicclassSecondNotNullFieldHandlerextendsAbstractHandler<AdjustmentTemplateDTO, String> {
/*** 处理方法** @param context 上下文* @return R*/@OverridepublicStringprocess(Context<AdjustmentTemplateDTO, String>context) {
AdjustmentTemplateDTOrequest=context.getRequest();
if (!request.getBasicField()) {
returnsuccessor.process(context);
        }
if (request.getNotNull() ==null||!request.getNotNull()) {
StringtmpField= (request.getFromRerating() ?NEW : OLD) +request.getCode();
context.setResult(tmpField);
returnsuccessor.process(context);
        } else {
StringoldValue=OLD+request.getCode();
context.setResult(oldValue);
oldValue=successor.process(context);
StringnewValue=NEW+request.getCode();
context.setResult(newValue);
newValue=successor.process(context);
StringfinalField=String.format(OdpsConstants.IF, oldValue, newValue, oldValue);
context.setResult(finalField);
returnfinalField;
        }
    }
}
/*** 时间字段处理*/publicclassThirdTimeFormatHandlerextendsAbstractHandler<AdjustmentTemplateDTO, String> {
@OverridepublicStringprocess(Context<AdjustmentTemplateDTO, String>context) {
AdjustmentTemplateDTOrequest=context.getRequest();
StringfinalSql=StringUtils.isNotBlank(request.getTimeFormat())
?String.format(TIMESTAMP_FORMAT, context.getResult(), request.getTimeFormat())
            : context.getResult();
context.setResult(finalSql);
returnfinalSql;
    }
}

最后是负责初始化责任链的客户端

/*** 责任链客户端*/publicclassHandlerChainClient {
privatestaticfinalFirstExtendFieldHandlerFIRST_HANDLER;
static {
ThirdTimeFormatHandlerthirdHandler=newThirdTimeFormatHandler();
SecondNotNullFieldHandlersecondHandler=newSecondNotNullFieldHandler();
secondHandler.setSuccessor(thirdHandler);
FIRST_HANDLER=newFirstExtendFieldHandler();
FIRST_HANDLER.setSuccessor(secondHandler);
    }
/*** 调用责任链进行处理** @param request 请求参数* @return result*/publicstaticStringprocess(AdjustmentTemplateDTOrequest) {
AdjustmentContextcontext=newAdjustmentContext();
context.setRequest(request);
returnFIRST_HANDLER.process(context);
    }
}

最后，业务代码里又臭又长的 if-else 变成了一行代码。

HandlerChainClient.process(request);

4. 优点

  • 解耦。请求发送者无需知道请求在何时、何处以及如何被处理，实现了发送者与处理者的解耦。
  • 灵活、可插拔。可以看到想要添加一个处理流程，只需实现BaseHandler，然后注入到对应的位置即可；删除一个流程也是一样，只需要将本节点的位置替换成下一个节点即可，客户端无需感知处理器的变化。
  • 代码优雅，责任链相比 if-else 是更加优雅的。

5. 缺点

  • 类的数量变多了，组链时要注意避免出现环状结构，导致出现死循环。


文章标签：
Java
分布式计算
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设计模式
关键词：
设计模式责任链模式
设计模式实践
设计模式责任链模式实践
行为型设计模式
设计模式行为型
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