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深入理解設計模式(12):職責鏈模式

一、什麼是職責鏈模式

客戶端發出一個請求,鏈上的物件都有機會來處理這一請求,而客戶端不需要知道誰是具體的處理物件。這樣就實現了請求者和接受者之間的解耦,並且在客戶端可以實現動態的組合職責鏈。使程式設計更有靈活性。

定義:使多個物件都有機會處理請求,從而避免了請求的傳送者和接受者之間的耦合關係。將這些物件連成一條鏈,並沿著這條鏈傳遞該請求,直到有物件處理它為止。其過程實際上是一個遞迴呼叫。

要點主要是:

  1、有多個物件共同對一個任務進行處理。

  2、這些物件使用鏈式儲存結構,形成一個鏈,每個物件知道自己的下一個物件。

  3、一個物件對任務進行處理,可以新增一些操作後將物件傳遞個下一個任務。也可以在此物件上結束任務的處理,並結束任務。

  3、客戶端負責組裝鏈式結構,但是客戶端不需要關心最終是誰來處理了任務。

二、職責鏈模式的結構

  責任鏈模式涉及到的角色如下所示:   ●  抽象處理者(Handler)角色:定義出一個處理請求的介面。如果需要,介面可以定義 出一個方法以設定和返回對下家的引用。這個角色通常由一個Java抽象類或者Java介面實現。上圖中Handler類的聚合關係給出了具體子類對下家的引用,抽象方法handleRequest()規範了子類處理請求的操作。   ●  具體處理者(ConcreteHandler)角色:具體處理者接到請求後,可以選擇將請求處理掉,或者將請求傳給下家。由於具體處理者持有對下家的引用,因此,如果需要,具體處理者可以訪問下家

三、職責鏈模式的優缺點

優點:

職責鏈模式的最主要功能就是:動態組合,請求者和接受者解耦。

請求者和接受者鬆散耦合:請求者不需要知道接受者,也不需要知道如何處理。每個職責物件只負責自己的職責範圍,其他的交給後繼者。各個元件間完全解耦。

動態組合職責:職責鏈模式會把功能分散到單獨的職責物件中,然後在使用時動態的組合形成鏈,從而可以靈活的分配職責物件,也可以靈活的新增改變物件職責。

缺點:

產生很多細粒度的物件:因為功能處理都分散到了單獨的職責物件中,每個物件功能單一,要把整個流程處理完,需要很多的職責物件,會產生大量的細粒度職責物件。

不一定能處理:每個職責物件都只負責自己的部分,這樣就可以出現某個請求,即使把整個鏈走完,都沒有職責物件處理它。這就需要提供預設處理,並且注意構造鏈的有效性。

四、職責鏈模式的使用場景

1.如果有多個物件可以處理同一個請求,但是具體由哪個物件處理是由執行時刻動態決定的,這種物件就可以使用職責鏈模式,把處理請求的物件實現成職責物件,然後構造鏈,當請求在這個鏈中傳遞的時候,會根據執行狀態判斷。

2.在請求處理者不明確的情況下向多個物件中的一個提交請求。

3.需要動態指定處理一個請求的物件集合

五、職責鏈模式的實現

Handler類,定義一個處理請求的介面

//管理者--Handler類,定義一個處理請求的介面
abstract class Manager
{
    protected string name;
    //管理者上級
    protected Manager superior;
    public Manager(string name)
    {
        this.name = name;
    }

    //設定管理者上級---關鍵的方法
    public void SetSuperior(Manager superior)
    {
        this.superior = superior;
    }
    abstract public void RequestApplications(Request request);
}

具體處理類,處理它所負責的請求,可訪問它的後繼者,如果可處理就處理,否則請求轉到後繼者

//"經理類"就可以去繼承這個"管理者"類,只需要重寫"申請請求"的方法就可以
//經理類
class CommonManager : Manager
{
    public CommonManager(string name) : base(name) { }

    public override void RequestApplications(Request request)
    {
        //經理的許可權可批准下屬兩天內的請假
        if (request.RequestType == "請假" && request.Number <= 2)
        {
            Console.WriteLine("{0}:{1}數量{2}被批准", name, request.RequestContent, request.Number);
        }
        else
        {
            //其他的申請都要轉到上級
            if (superior != null)
                superior.RequestApplications(request);
        }
    }
}
//"總監類"同樣繼承這個"管理者"類
//總監類
class Majordomo : Manager
{
    public Majordomo(string name) : base(name) { }

    public override void RequestApplications(Request request)
    {
        //總監的許可權可批准下屬五天內的請假
        if (request.RequestType == "請假" && request.Number <= 5)
        {
            Console.WriteLine("{0}:{1}數量{2}被批准", name, request.RequestContent, request.Number);
        }
        else
        {
            //其他的申請都要轉到上級
            if (superior != null)
                superior.RequestApplications(request);
        }
    }
}
//"總經理"的許可權就是全部處理
//總監類
class GeneralManager : Manager
{
    public GeneralManager(string name) : base(name) { }

    public override void RequestApplications(Request request)
    {
        //總經理的許可權可批准下屬任意天數的請假
        if (request.RequestType == "請假")
        {
            Console.WriteLine("{0}:{1}數量{2}被批准", name, request.RequestContent, request.Number);
        }
        else if (request.RequestType == "加薪"&&request.Number<=500)
        {
            Console.WriteLine("{0}:{1}數量{2}被批准", name, request.RequestContent, request.Number);
        }
        else if (request.RequestType == "加薪" && request.Number > 500)
        {
            Console.WriteLine("{0}:{1}數量{2}再說吧", name, request.RequestContent, request.Number);
        }
    }
}

申請類

//申請
class Request
{
    //申請類別
    private string requestType;
    public string RequestType
    {
        get { return requestType; }
        set { requestType = value; }
    }

    //申請內容
    private string requestContent;
    public string RequestContent
    {
        get { return requestContent; }
        set { requestContent = value; }
    }

    //數量
    private int number;
    public int Number
    {
        get { return number; }
        set { number = value; }
    }
}

客戶端程式碼

class Program
{
    //客戶端程式碼
    static void Main(string[] args)
    {
        CommonManager jinli = new CommonManager("張三");
        Majordomo zongjian = new Majordomo("李四");
        GeneralManager zongjinli = new GeneralManager("王五");
        //設定上級
        jinli.SetSuperior(zongjian);
        zongjian.SetSuperior(zongjinli);

        Request request = new Request();
        request.RequestType = "請假";
        request.RequestContent = "XX請假";
        request.Number = 1;
        jinli.RequestApplications(request);

        Request request2 = new Request();
        request.RequestType = "加薪";
        request.RequestContent = "XX加薪";
        request.Number = 500;
        jinli.RequestApplications(request);

        Console.Read();
    }
}

六、總結

對於責任鏈中的一個處理者物件,有兩個行為。一是處理請求,二是將請求傳遞到下一節點,不允許某個處理者物件在處理了請求後又將請求傳送給上一個節點的情況。

對於一條責任鏈來說,一個請求最終只有兩種情況。一是被某個處理物件所處理,另一個是所有物件均未對其處理,對於前一種情況我們稱為純的責任鏈模式,後一種為不純的責任鏈。實際中大多為不純的責任鏈。