职责链模式

1 学校OA系统的采购审批项目

1. 采购员采购教学器材
2. 如果金额 小于等于5000, 由教学主任审批 （0<=x<=5000）
3. 如果金额 小于等于10000, 由院长审批 (5000<x<=10000)
4. 如果金额 小于等于30000, 由副校长审批 (10000<x<=30000)
5. 如果金额 超过30000以上，有校长审批 ( 30000<x)

2 传统方案解决OA系统审批，传统的设计方案(类图)

3 传统方案解决OA系统审批问题分析

• 传统方式是：接收到一个采购请求后，根据采购金额来调用对应的Approver (审批人)完成审批。
• 传统方式的问题分析 : 客户端这里会使用到 分支判断(比如 switch) 来对不同的采购请求处理， 这样就存在如下问题 (1) 如果各个级别的人员审批金额发生变化，在客户端的也需要变化 (2) 客户端必须明确的知道 有多少个审批级别和访问
• 这样 对一个采购请求进行处理 和 Approver (审批人) 就存在强耦合关系，不利于代码的扩展和维护
• 解决方案 =》 职责链模式

4 职责链模式基本介绍

• 职责链模式（Chain of Responsibility Pattern） ,又叫 责任链模式，为请求创建了一个接收者对象的链(简单示意图)。 这种模式对请求的发送者和接收者进行解耦。
• 职责链模式通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求，那么它会把相同的请求传给下一个接收者，依此类推。
• 这种类型的设计模式属于行为型模式

5 职责链模式的原理类图

说明

• Handler : 抽象的处理者, 定义了一个处理请求的接口, 同时含义另外Handler
• ConcreteHandlerA , B 是具体的处理者, 处理它自己负责的请求， 可以访问它的后继者(即下一个处理者), 如果可以处理当前请求，则处理，否则就将该请求交个 后继者去处理，从而形成一个职责链
• Request ， 含义很多属性，表示一个请求

6 职责链模式解决OA系统采购审批

• 思路分析和图解(类图)

  

• 代码实现

  • Approver

    public abstract class Approver {
        Approver approver;  //下一个处理者
        String name; // 名字
    
        public Approver(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        //下一个处理者
        public void setApprover(Approver approver) {
            this.approver = approver;
        }
    
        //处理审批请求的方法，得到一个请求, 处理是子类完成，因此该方法做成抽象
        public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);
    }

  • PurchaseRequest

    //请求类
    public class PurchaseRequest {
        private int type = 0; //请求类型
        private float price = 0.0f; //请求金额
        private int id = 0;
        //构造器
        public PurchaseRequest(int type, float price, int id) {
            this.type = type;
            this.price = price;
            this.id = id;
        }
        public int getType() {
            return type;
        }
        public float getPrice() {
            return price;
        }
        public int getId() {
            return id;
        }
    }

  • SchoolMasterApprover

    public class SchoolMasterApprover extends Approver {
        public SchoolMasterApprover(String name) {
            super(name);
        }
    
        @Override
        public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
            if(purchaseRequest.getPrice() > 30000) {
                System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
            }else {
                approver.processRequest(purchaseRequest);
            }
        }
    }

  • ViceSchoolMasterApprover

    public class ViceSchoolMasterApprover extends Approver {
        public ViceSchoolMasterApprover(String name) {
            super(name);
        }
    
        @Override
        public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
            if(purchaseRequest.getPrice() < 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) {
                System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
            }else {
                approver.processRequest(purchaseRequest);
            }
        }
    }

  • CollegeApprover

    public class CollegeApprover extends Approver {
        public CollegeApprover(String name) {
            super(name);
        }
    
        @Override
        public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
            if(purchaseRequest.getPrice() < 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {
                System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
            }else {
                approver.processRequest(purchaseRequest);
            }
        }
    }

  • DepartmentApprover

    public class DepartmentApprover extends Approver {
        public DepartmentApprover(String name) {
            super(name);
        }
    
        @Override
        public void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {
            if(purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {
                System.out.println(" 请求编号 id= " + purchaseRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");
            }else {
                approver.processRequest(purchaseRequest);
            }
        }
    }

  • Client

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个请求
        PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest(1, 31000, 1);
    
        //创建相关的审批人
        DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("张主任");
        CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("李院长");
        ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("王副校");
        SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("佟校长");
    
        //需要将各个审批级别的下一个设置好 (处理人构成环形: )
        departmentApprover.setApprover(collegeApprover);
        collegeApprover.setApprover(viceSchoolMasterApprover);
        viceSchoolMasterApprover.setApprover(schoolMasterApprover);
        schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover);
    
        departmentApprover.processRequest(purchaseRequest);
        viceSchoolMasterApprover.processRequest(purchaseRequest);
    }

7 职责链模式在SpringMVC框架应用的源码分析

• SpringMVC-HandlerExecutionChain 类就使用到职责链模式

• 代码分析

  

• 源码和说明

  public static void main(String[] args) {
      // DispatcherServlet 
  
      //说明
      /*
  		 * 
  		 *  protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
  		 *   HandlerExecutionChain mappedHandler = null; 
  		 *   mappedHandler = getHandler(processedRequest);//获取到HandlerExecutionChain对象
  		 *    //在 mappedHandler.applyPreHandle 内部 得到啦 HandlerInterceptor interceptor
  		 *    //调用了拦截器的  interceptor.preHandle
  		 *   if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
  					return;
  				}
  
  			  //说明：mappedHandler.applyPostHandle 方法内部获取到拦截器，并调用 
  			  //拦截器的  interceptor.postHandle(request, response, this.handler, mv);
  			 mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
  		 *  }
  		 *  
  		 *  
  		 *  //说明：在  mappedHandler.applyPreHandle内部中，
  		 *  还调用了  triggerAfterCompletion 方法，该方法中调用了  
  		 *  HandlerInterceptor interceptor = getInterceptors()[i];
  			try {
  				interceptor.afterCompletion(request, response, this.handler, ex);
  			}
  			catch (Throwable ex2) {
  				logger.error("HandlerInterceptor.afterCompletion threw exception", ex2);
  			}
  		 */
  
  }

• 说明

  • springmvc 请求的流程图中，执行了 拦截器相关方法 interceptor.preHandler 等等
  • 在处理SpringMvc请求时，使用到职责链模式还使用到适配器模式
  • HandlerExecutionChain 主要负责的是请求拦截器的执行和请求处理,但是他本身不处理请求，只是将请求分配给链上注册处理器执行， 这是职责链实现方式,减少职责链本身与处理逻辑之间的耦合,规范了处理流程
  • HandlerExecutionChain 维护了 HandlerInterceptor 的集合， 可以向其中注册相应的拦截器.

8 职责链模式的注意事项和细节

• 将请求和处理分开，实现解耦，提高系统的灵活性
• 简化了对象，使对象不需要知道链的结构
• 性能会受到影响，特别是在链比较长的时候，因此需控制链中最大节点数量，一般通过在Handler中设置一个最大节点数量，在setNext()方法中判断是否已经超过阀值，超过则不允许该链建立，避免出现超长链无意识地破坏系统性能
• 调试不方便。采用了类似递归的方式，调试时逻辑可能比较复杂
• 最佳应用场景： 有多个对象可以处理同一个请求时，比如：多级请求、请假/加薪等审批流程、 Java Web中Tomcat对Encoding的处理、拦截器

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