责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，它通过将请求的发送者和接收者解耦，使多个对象都有机会处理请求。在这个模式中，请求沿着一个处理链依次传递，直到有一个对象能够处理它为止。
本文将详细介绍责任链模式的概述、应用场景以及代码示例，来帮助读者更好地理解和应用这个模式。
责任链模式的核心思想是将请求的发送者和接收者解耦，使得多个对象都有机会处理请求。在责任链模式中，请求会沿着一个处理链依次传递，每个处理者都有机会处理请求，如果一个处理者不能处理请求，则将请求传递给下一个处理者，直到有一个处理者能够处理它。
责任链模式包含以下几个角色：
优点：
缺点：
责任链模式在许多不同的应用场景中都有广泛的应用。下面列举了一些常见的应用场景：
在 Java 中实现责任链模式有多种方式，包括基于接口、基于抽象类、基于注解等。下面将详细介绍基于接口的常见实现方式。
基于接口的实现方式是通过定义一个处理请求的接口，每个处理者实现这个接口，并在自己的实现中决定是否处理请求和传递请求给下一个处理者。
首先，我们定义一个处理请求的接口 Handler 以及请求入参 Request：
public interface Handler {
void handleRequest(Request request);
}
public class Request {
private String type;
// 省略getter、setter
}
然后，我们创建3个具体的处理者类实现这个接口，在具体处理者类的实现中，首先判断自己是否能够处理请求，如果能够处理，则进行处理；否则将请求传递给下一个处理者。代码如下：
public class ConcreteHandlerA implements Handler {
private Handler successor;
public void setSuccessor(Handler successor) {
this.successor = successor;
}
public void handleRequest(Request request) {
if (request.getType().equals("A")) {
// 处理请求的逻辑
} else if (successor != null) {
successor.handleRequest(request);
}
}
}
public class ConcreteHandlerB implements Handler {
private Handler successor;
public void setSuccessor(Handler successor) {
this.successor = successor;
}
public void handleRequest(Request request) {
if (request.getType().equals("B")) {
// 处理请求的逻辑
} else if (successor != null) {
successor.handleRequest(request);
}
}
}
public class ConcreteHandlerC implements Handler {
private Handler successor;
public void setSuccessor(Handler successor) {
this.successor = successor;
}
public void handleRequest(Request request) {
if (request.getType().equals("C")) {
// 处理请求的逻辑
} else if (successor != null) {
successor.handleRequest(request);
}
}
}
接下来，我们创建一个客户端类 Client，用于创建处理者对象并组成责任链的结构：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Handler handlerA = new ConcreteHandlerA();
Handler handlerB = new ConcreteHandlerB();
Handler handlerC = new ConcreteHandlerC();
handlerA.setSuccessor(handlerB);
handlerB.setSuccessor(handlerC);
// 创建请求并发送给第一个处理者
Request request = new Request("A");
handlerA.handleRequest(request);
}
}
在客户端类中，我们创建了具体的处理者对象，并通过 setSuccessor() 方法将它们组成一个责任链的结构。然后，创建一个请求对象，并将请求发送给第一个处理者。
基于接口的实现方式简单直观，每个处理者只需要实现一个接口即可。但是它的缺点是如果责任链较长，需要创建多个处理者对象，增加了系统的复杂性和资源消耗。下面基于 Spring 框架实现一个高级版的责任链模式。
在实际开发中，一个请求会在多个处理器之间流转，每个处理器都可以处理请求。
假设我们有一个 Spring 框架开发的订单处理系统，订单需要依次经过订单检查、库存处理、支付处理。如果某个处理环节无法处理订单，将会终止处理并返回错误信息，只有每个处理器都完成了请求处理，这个订单才算法下单成功。
首先，我们定义一个订单类 Order：
@Data
@AllArgsConstructor
public class orderNo {
private String orderNumber;
private String paymentMethod;
private boolean stockAvailability;
private String shippingAddress;
}
然后，我们定义一个抽象订单处理者类 OrderHandler：
public abstract class OrderHandler {
public abstract void handleOrder(Order order);
}
接下来，我们创建具体的订单处理者类继承自抽象订单处理者类，实现相应的方法，并注册到 Spring 中，
@Component
public class CheckOrderHandler extends OrderHandler {
public void handleOrder(Order order) {
if (StringUtils.isBlank(order.getOrderNo())) {
throw new RuntimeException("订单编号不能为空");
}
if (order.getPrice().compareTo(BigDecimal.ONE) <= 0) {
throw new RuntimeException("订单金额不能小于等于0");
}
if (StringUtils.isBlank(order.getShippingAddress())) {
throw new RuntimeException("收货地址不能为空");
}
System.out.println("订单参数检验通过");
}
}
@Component
public class StockHandler extends OrderHandler {
public void handleOrder(Order order) {
if (!order.isStockAvailability()) {
throw new RuntimeException("订单库存不足");
}
System.out.println("库存扣减成功");
}
}
@Component
public class AliPaymentHandler extends OrderHandler {
public void handleOrder(Order order) {
if (!order.getPaymentMethod().equals("支付宝")) {
throw new RuntimeException("不支持支付宝以外的支付方式");
}
System.out.println("支付宝预下单成功");
}
}
在具体订单处理者类的实现中，CheckOrderHandler 负责做订单参数检查、StockHandler 负责做库存扣减、AliPaymentHandler 负责做预下单，每个处理者的逻辑都是相互独立各不不干扰。
最后，我们创建一个订单生产链条 BuildOrderChain ，用于组成责任链的链条处理结构：
@Component
public class BuildOrderChain {
@Autowired
private AliPaymentHandler aliPaymentHandler;
@Autowired
private CheckOrderHandler checkOrderHandler;
@Autowired
private StockHandler stockHandler;
List<OrderHandler> list = new ArrayList<>();
@PostConstruct
public void init() {
// 1. 检查订单参数
list.add(checkOrderHandler);
// 2. 扣减库存
list.add(stockHandler);
// 3. 支付宝预下单
list.add(aliPaymentHandler);
}
public void doFilter(Order order) {
for (OrderHandler orderHandler : this.list) {
orderHandler.handleOrder(order);
}
}
}
订单生产链条 BuildOrderChain 类中，我们通过 @PostConstruct 注解下的 init() 初始化方法，将具体的订单处理者按代码顺序组成一个责任链的结构。然后通过 doFilter(order) 方法遍历处理者集合依次处理。
运行代码：
@Slf4j
@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class OrderChainTest {
@Autowired
private BuildOrderChain buildOrderChain;
@Test
public void test() {
Order order = new Order("123456", "支付宝",
true, "长沙", new BigDecimal("100"));
buildOrderChain.doFilter(order);
}
}
-------------------------------
订单参数检验通过
库存扣减成功
支付宝预下单成功
可以看到订单依次经过校验处理器、库存处理器和支付处理器进行处理，直到最后完成整个订单的处理。
在举个例子，假如我们的订单针对的是虚拟不限库存商品，我们不需要进行库存扣减，那我们可以直接新建 VirtualGoodsOrderChain 虚拟商品订单生产链条类，代码如下，
@Component
public class VirtualGoodsOrderChain {
@Autowired
private AliPaymentHandler aliPaymentHandler;
@Autowired
private CheckOrderHandler checkOrderHandler;
List<OrderHandler> list = new ArrayList<>();
@PostConstruct
public void init() {
// 1. 检查订单参数
list.add(checkOrderHandler);
// 2 支付宝预下单
list.add(aliPaymentHandler);
}
public void doFilter(Order order) {
for (OrderHandler orderHandler : this.list) {
orderHandler.handleOrder(order);
}
}
}
运行代码：
@Test
public void virtualOrderTest() {
Order order = new Order("123456", "支付宝", true, "长沙", new BigDecimal("100"));
virtualGoodsOrderChain.doFilter(order);
}
-------------------------------------------
订单参数检验通过
支付宝预下单成功
总的来说，责任链模式适用于存在多个处理步骤、每个处理步骤具有独立逻辑或条件、需要灵活组合和扩展的场景。通过责任链模式，可以将复杂的处理逻辑拆分为多个独立的处理步骤，并且可以动态地组合和调整处理步骤的顺序，从而提高系统的灵活性和可维护性。希望本文能够帮助读者理解和应用责任链模式，提升软件设计和开发的能力。
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