Java 之 如何在业务代码中优雅的使用责任链模式

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）为请求创建了一个接收者对象的链。这种模式给予请求的类型，对请求的发送者和接收者进行解耦。这种类型的设计模式属于行为型模式。

在这种模式中，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。

1责任链模式介绍

意图： 避免请求发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有可能接收请求，将这些对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。

主要解决： 职责链上的处理者负责处理请求，客户只需要将请求发送到职责链上即可，无须关心请求的处理细节和请求的传递，所以职责链将请求的发送者和请求的处理者解耦了。

何时使用： 在处理消息的时候以过滤很多道。

如何解决： 拦截的类都实现统一接口。

关键代码： Handler 里面聚合它自己，在 HandlerRequest 里判断是否合适，如果没达到条件则向下传递，向谁传递之前 set 进去。

应用实例：

1、红楼梦中的”击鼓传花”。

2、JS 中的事件冒泡。

3、JAVA WEB 中 Apache Tomcat 对 Encoding 的处理，Struts2 的拦截器，jsp servlet 的 Filter。

优点：

1、降低耦合度。它将请求的发送者和接收者解耦。

2、简化了对象。使得对象不需要知道链的结构。

3、增强给对象指派职责的灵活性。通过改变链内的成员或者调动它们的次序，允许动态地新增或者删除责任。

4、增加新的请求处理类很方便。

缺点：

1、不能保证请求一定被接收。

2、系统性能将受到一定影响，而且在进行代码调试时不太方便，可能会造成循环调用。

3、可能不容易观察运行时的特征，有碍于除错

2业务代码使用的例子

利用spring boot注入及接口实现责任链

首先我们定义一个入参Payment

public class Payment {  
    private boolean success;  
    
    // 其他参数略....

    public boolean isSuccess() {  
        return success;  
    }  

    public void setSuccess(boolean success) {  
        this.success = success;  
    }  
}

再定义一个接口

public interface PaymentProcessor {  
    /**  
    * 节点处理  
    *  
    * @param context  
    */  
    void handle(Payment context);  
  
}

接下来我们定义两个实现类CreditCardProcessor、PayPalProcessor.当我们新增节点或者实现时可以直接实现PaymentProcessor接口。这里采用spring注解@Order来定义执行顺序。

@Order(1)  
@Component  
public class CreditCardProcessor implements PaymentProcessor {  
    @Override  
    public void handle(Payment context) {  
        System.out.println("Processed credit card payment.");  
    }  
}


@Order(2)  
@Component  
public class PayPalProcessor implements PaymentProcessor {  
    @Override  
    public void handle(Payment context) {  
        System.out.println("Processed PayPal payment.");  

    }  
}

最后，我们还需要创建一个支付处理servicePaymentHandleChainService，用于管理这些实现类。·这里采用spring注入list的形式，list顺序为上面实现类@Order的顺序

@Service  
public class PaymentHandleChainService {  
    @Autowired  
    private List<PaymentProcessor> paymentProcessors;  

    public void execute(Payment payment) {  
        for (PaymentProcessor paymentProcessor : paymentProcessors) {  
            paymentProcessor.handle(payment);  
        }  
    }  
}

整体结构如下图所示：

我们写个单元测试：

@RunWith(SpringRunner.class)  
@SpringBootTest(classes = SpringExampleApplication.class)  
public class PaymentServiceTest {  
    @Autowired  
    private PaymentHandleChainService paymentHandleChainService;  

    @Test  
    public void test() {  
        paymentHandleChainService.execute(new Payment());  
    }  
}

结果如下图所示，符合我们预期：

抽象类实现责任链

另一种方式通过抽象类定义链式，我们还是用上面的例子，这里加个抽象类。

public abstract class AbstractPaymentProcessor {  
    /**  
    * 下一个节点  
    */  
    protected AbstractPaymentProcessor next = null;  

    public void execute(Payment context) throws Exception {  
        // 上层未执行成功，不再执行  
        if (!context.isSuccess()) {  
            return;  
        }  
        // 执行当前阶段  
        doHandler(context);  
        // 判断是否还有下个责任链节点，没有的话，说明已经是最后一个节点  
        if (getNext() != null) {  
            getNext().execute(context);  
        }  
    }  

    public AbstractPaymentProcessor getNext() {  
        return next;  
    }  

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

    public abstract void doHandler(Payment content) throws Exception;  

    public static class Builder {  
        private AbstractPaymentProcessor head;  
        private AbstractPaymentProcessor tail;  

        public Builder addHandler(AbstractPaymentProcessor handler) {  
            if (this.head == null) {  
                this.head = handler;  
            } else {  
                this.tail.setNext(handler);  
            }  
            this.tail = handler;  
            return this;  
        }  

        public AbstractPaymentProcessor build() {  
            return this.head;  
        }  
    }  
}

新定义两个实现类CreditCard2Processor、PayPal2Processor

@Component  
public class CreditCard2Processor extends AbstractPaymentProcessor {  
  
    @Override  
    public void doHandler(Payment content) throws Exception {  
        System.out.println("Processed credit card payment.");  
    }  
}

@Component  
public class PayPal2Processor extends AbstractPaymentProcessor {  
  
    @Override  
    public void doHandler(Payment content) throws Exception {  
        System.out.println("Processed PayPal payment.");  
    }  
}

这种方式使用起来可以自定义节点，比较灵活。

@Test  
public void test2() throws Exception {  
    paymentHandleChainService.execute(new Payment());  
    new AbstractPaymentProcessor.Builder()  
        .addHandler(creditCard2Processor)  
        .addHandler(payPal2Processor)  
        .build().execute(new Payment());  
}

整体结构如下：

3责任链模式与策略模式区别

之前我们讲过如何在业务代码中优雅的使用策略模式^[1],下面我们来看一下两者的区别。

责任链模式和策略模式都是常见的行为型设计模式，但它们解决的问题和应用场景有一些不同之处。以下是责任链模式和策略模式的主要区别：

1.问题域不同：

• 责任链模式（Chain of Responsibility）：用于构建一个由多个处理器组成的处理链，每个处理器依次尝试处理请求，直到请求被处理或链上没有处理器能够处理为止。主要用于分离请求发送者和接收者，避免紧耦合的处理方式。

• 策略模式（Strategy）：用于定义一组算法或行为，使它们可以相互替换。主要用于在运行时根据不同的情况选择不同的策略，从而实现不同的行为。

3.关注点不同：

• 责任链模式：关注的是请求的处理流程，它将多个处理器连接起来形成一个处理链，每个处理器负责处理一部分请求，或者将请求传递给下一个处理器。

• 策略模式：关注的是算法的选择和替换，它将不同的算法封装成策略对象，然后在运行时根据需要选择合适的策略来执行。

3.调用顺序不同：

• 责任链模式：请求会依次在处理链上传递，每个处理器决定是否处理该请求或将其传递给下一个处理器。

• 策略模式：客户端代码选择合适的策略对象，然后直接调用所选策略的方法。

4.目的不同：

• 责任链模式：主要用于处理请求的分发和处理，可以用于动态地组织和调整处理器的顺序和层次。

• 策略模式：主要用于实现不同的算法或行为，使客户端代码能够根据需求选择适当的策略来完成任务。