责任链模式

一、责任链模式

1. 原理：责任链模式是一种行为设计模式， 允许你将请求沿着处理者链进行发送。 收到请求后， 每个处理者均可对请求进行处理， 或将其传递给链上的下个处理者。

2. 优缺点

   2. 1 优点
   • 解耦责任对象：责任链模式将请求的发送者和接收者解耦，发送者无需知道具体的接收者是谁，也无需知道请求将由谁处理。
   • 灵活性和可扩展性：由于责任链中的每个处理器都是独立的对象，因此可以根据需要轻松地添加、删除或调整处理器，而不会影响其他部分的代码。
   • 单一职责原则：每个处理器只需关注自己能处理的请求，遵循了单一职责原则，使得代码更加清晰和易于维护。
   • 动态组装处理器链：可以根据实际情况动态地组装责任链，根据请求的特征或条件决定由哪些处理器来处理请求。
   • 降低耦合度：将请求的发送者和接收者解耦，使得系统的各个部分可以独立地进行修改、扩展或调整，降低了系统各模块之间的耦合度。
   2. 2 缺点
   • 请求处理不确定性：由于请求的处理是由一系列处理器依次处理的，如果责任链较长或者处理器不当，可能导致请求处理的结果不确定性增加。
   • 性能问题：责任链模式可能导致请求需要遍历整个责任链才能被处理，当责任链较长或者处理器的处理逻辑较复杂时，可能会影响性能。
   • 可能造成循环引用：如果责任链中的某个处理器的逻辑错误导致调用了自身，可能会导致无限循环，甚至引发栈溢出错误。
   • 难以调试：责任链模式的处理器是独立的，处理请求的具体逻辑可能分散在多个处理器中，这可能会增加调试的难度。
   • 可能导致请求丢失：如果责任链中没有一个处理器能够处理请求，可能会导致请求被丢弃，而不是得到一个明确的处理结果。

3. 适用场景

   • 远程代理（Remote Proxy）：用于控制对远程对象的访问。例如，RMI（远程方法调用）使用代理模式来实现客户端对远程对象的方法调用。
   • 虚拟代理（Virtual Proxy）：用于控制对资源密集型对象的访问。比如，在图片浏览器中，只有在真正需要显示图片时才去加载图片，而不是一次性加载所有图片。
   • 延迟加载（Lazy Initialization）：当创建一个对象非常耗时，而该对象在程序运行中不一定会被使用时，可以使用虚拟代理来延迟对象的创建，直到真正需要它时才进行创建。

   • 保护代理（Protection Proxy） ：用于控制对象的访问权限。可以在代理中对客户端的请求进行预处理，检查客户端是否具有访问目标对象的权限。例如，用户权限管理系统中，通过保护代理来控制不同用户对特定资源的访问权限。

   • 智能代理（Smart Proxy）：可以在访问对象时附加一些额外的功能，例如日志记录、性能监控、事务管理等。例如，在数据库操作中，可以通过代理模式实现自动的事务管理。

   • 缓存代理（Cache Proxy）：用于缓存某些操作的结果，以提高系统性能。例如，计算结果缓存代理可以缓存一些复杂计算的结果，避免每次都进行重复计算。

二、责任链模式基本代码

1. 公共接口

   public interface Handler {
       void handleRequest(Request request);
   }
   

2. 具体处理类

   public class ConcreteHandler1 implements Handler {
       private Handler nextHandler;
   
       @Override
       public void handleRequest(Request request) {
           if (request.getType().equals(RequestType.TYPE1)) {
               System.out.println("ConcreteHandler1 is handling the request...");
               // 处理请求
           } else if (nextHandler != null) {
               // 无法处理，传递给下一个处理器
               nextHandler.handleRequest(request);
           }
       }
   
       public void setNextHandler(Handler nextHandler) {
           this.nextHandler = nextHandler;
       }
   }
   
   public class ConcreteHandler2 implements Handler {
       private Handler nextHandler;
   
       @Override
       public void handleRequest(Request request) {
           if (request.getType().equals(RequestType.TYPE2)) {
               System.out.println("ConcreteHandler2 is handling the request...");
               // 处理请求
           } else if (nextHandler != null) {
               // 无法处理，传递给下一个处理器
               nextHandler.handleRequest(request);
           }
       }
   
       public void setNextHandler(Handler nextHandler) {
           this.nextHandler = nextHandler;
       }
   }
   

3. 请求类

   public class Request {
       private RequestType type;
   
       public Request(RequestType type) {
           this.type = type;
       }
   
       public RequestType getType() {
           return type;
       }
   }
   
   public enum RequestType {
       TYPE1, TYPE2 // 定义两种请求类型
   }
   

4. 客户端

   public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           // 创建责任链
           Handler handler1 = new ConcreteHandler1();
           Handler handler2 = new ConcreteHandler2();
           handler1.setNextHandler(handler2);
   
           // 创建请求
           Request request1 = new Request(RequestType.TYPE1);
           Request request2 = new Request(RequestType.TYPE2);
   
           // 处理请求
           handler1.handleRequest(request1);
           handler1.handleRequest(request2);
       }
   }
   

三、实现方式

1. 声明处理者接口并描述请求处理方法的签名。

   确定客户端如何将请求数据传递给方法。 最灵活的方式是将请求转换为对象， 然后将其以参数的形式传递给处理函数。

2. 为了在具体处理者中消除重复的样本代码， 你可以根据处理者接口创建抽象处理者基类。

   该类需要有一个成员变量来存储指向链上下个处理者的引用。 你可以将其设置为不可变类。 但如果你打算在运行时对链进行改变， 则需要定义一个设定方法来修改引用成员变量的值。

   为了使用方便， 你还可以实现处理方法的默认行为。 如果还有剩余对象， 该方法会将请求传递给下个对象。 具体处理者还能够通过调用父对象的方法来使用这一行为。

3. 依次创建具体处理者子类并实现其处理方法。 每个处理者在接收到请求后都必须做出两个决定：

   • 是否自行处理这个请求。
   • 是否将该请求沿着链进行传递。

4. 客户端可以自行组装链， 或者从其他对象处获得预先组装好的链。 在后一种情况下， 你必须实现工厂类以根据配置或环境设置来创建链。

5. 客户端可以触发链中的任意处理者， 而不仅仅是第一个。 请求将通过链进行传递， 直至某个处理者拒绝继续传递， 或者请求到达链尾。

6. 由于链的动态性， 客户端需要准备好处理以下情况：

   • 链中可能只有单个链接。
   • 部分请求可能无法到达链尾。
   • 其他请求可能直到链尾都未被处理。