职责链模式

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原理

定义

从生活中的例子可以发现，某个请求可能需要几个人的审批，即使技术经理审批完了，还需要上一级的审批。这样的例子，还有公司中的请假，少于3天的，直属Leader就可以批准，3天到7天之内就需要项目经理批准，多余7天的就需要技术总监的批准了。介绍了这么多生活中责任链模式的例子的，下面具体给出面向对象中责任链模式的定义。

　　责任链模式指的是——某个请求需要多个对象进行处理，从而避免请求的发送者和接收之间的耦合关系。将这些对象连成一条链子，并沿着这条链子传递该请求，直到有对象处理它为止。

结构图

　主要涉及两个角色：

• 抽象处理者角色（Handler）：定义出一个处理请求的接口。这个接口通常由接口或抽象类来实现。
• 具体处理者角色（ConcreteHandler）：具体处理者接受到请求后，可以选择将该请求处理掉，或者将请求传给下一个处理者。因此，每个具体处理者需要保存下一个处理者的引用，以便把请求传递下去。

示例

采购商品(C#实现)

公司规定，

• 采购架构总价在1万之内，经理级别的人批准即可，

• 总价大于1万小于2万5的则还需要副总进行批准，

• 总价大于2万5小于10万的需要还需要总经理批准，

• 而大于总价大于10万的则需要组织一个会议进行讨论

对于这样一个需求，最直观的方法就是设计一个方法，参数是采购的总价，然后在这个方法内对价格进行调整判断，然后针对不同的条件交给不同级别的人去处理，这样确实可以解决问题，但这样一来，我们就需要多重if-else语句来进行判断，但当加入一个新的条件范围时，我们又不得不去修改原来设计的方法来再添加一个条件判断，这样的设计显然违背了“开-闭”原则。这时候，可以采用责任链模式来解决这样的问题。具体实现代码如下所示。

// 采购请求
  public class PurchaseRequest
  {
      // 金额
      public double Amount { get; set; }
      // 产品名字
      public string ProductName { get; set; }
      public PurchaseRequest(double amount, string productName)
      {
          Amount = amount;
          ProductName = productName;
      }
  }

  // 审批人,Handler
  public abstract class Approver
  {
      public Approver NextApprover { get; set; }
      public string Name { get; set; }
      public Approver(string name)
      {
          this.Name = name;
      }
      public abstract void ProcessRequest(PurchaseRequest request);
  }

  // ConcreteHandler
  public class Manager : Approver
  {
      public Manager(string name)
          : base(name)
      { }

      public override void ProcessRequest(PurchaseRequest request)
      {
          if (request.Amount < 10000.0)
          {
              Console.WriteLine("{0}-{1} approved the request of purshing {2}", this, Name, request.ProductName);
          }
          else if (NextApprover != null)
          {
              NextApprover.ProcessRequest(request);
          }
      }
  }

  // ConcreteHandler,副总
  public class VicePresident : Approver
  {
      public VicePresident(string name)
          : base(name)
      { 
      }
      public override void ProcessRequest(PurchaseRequest request)
      {
          if (request.Amount < 25000.0)
          {
              Console.WriteLine("{0}-{1} approved the request of purshing {2}", this, Name, request.ProductName);
          }
          else if (NextApprover != null)
          {
              NextApprover.ProcessRequest(request);
          }
      }
  }

  // ConcreteHandler，总经理
  public class President :Approver
  {
      public President(string name)
          : base(name)
      { }
      public override void ProcessRequest(PurchaseRequest request)
      {
          if (request.Amount < 100000.0)
          {
              Console.WriteLine("{0}-{1} approved the request of purshing {2}", this, Name, request.ProductName);
          }
          else
          {
              Console.WriteLine("Request需要组织一个会议讨论");
          }
      }
  }

  class Program
  {
      static void Main(string[] args)
      {
          PurchaseRequest requestTelphone = new PurchaseRequest(4000.0, "Telphone");
          PurchaseRequest requestSoftware = new PurchaseRequest(10000.0, "Visual Studio");
          PurchaseRequest requestComputers = new PurchaseRequest(40000.0, "Computers");

          Approver manager = new Manager("LearningHard");
          Approver Vp = new VicePresident("Tony");
          Approver Pre = new President("BossTom");

          // 设置责任链
          manager.NextApprover = Vp;
          Vp.NextApprover = Pre;

          // 处理请求
          manager.ProcessRequest(requestTelphone);
          manager.ProcessRequest(requestSoftware);
          manager.ProcessRequest(requestComputers);
          Console.ReadLine();
      }
  }

购买商品(js实现)

购买规则:

• 已支付500元定金的用户会收到100元的商城优惠券
• 200元定金的用户会收到50元的优惠券
• 没有支付定金的用户只能普通购买,没有优惠券不一定能买到

有以下参数

• orderType 订单类型 1:500定金用户 2:200定金用户 3:普通用户
• pay true:已支付 false:已支付
• stock:库存 只有普通用户受限

普通代码

var order = function (orderType, pay, stock) {
    if (orderType === 1) { // 500 元定金购买模式
        if (pay === true) { // 已支付定金
            console.log('500 元定金预购, 得到100 优惠券');
        } else { // 未支付定金，降级到普通购买模式
            if (stock > 0) { // 用于普通购买的手机还有库存
                console.log('普通购买, 无优惠券');

            } else {
                console.log('手机库存不足');
            }
        }
    }
    else if (orderType === 2) { // 200 元定金购买模式
        if (pay === true) {
            console.log('200 元定金预购, 得到50 优惠券');
        } else {
            if (stock > 0) {
                console.log('普通购买, 无优惠券');
            } else {
                console.log('手机库存不足');
            }
        }
    }
    else if (orderType === 3) {
        if (stock > 0) {
            console.log('普通购买, 无优惠券');
        } else {
            console.log('手机库存不足');
        }
    }
};
order(1, true, 500); // 输出： 500 元定金预购, 得到100 优惠券

用职责链模式重构

var order500 = function (orderType, pay, stock) {
    if (orderType === 1 && pay === true) {
        console.log('500 元定金预购, 得到100 优惠券');
    } else {
        order200(orderType, pay, stock); // 将请求传递给200 元订单
    }

};
// 200 元订单
var order200 = function (orderType, pay, stock) {
    if (orderType === 2 && pay === true) {
        console.log('200 元定金预购, 得到50 优惠券');
    } else {
        orderNormal(orderType, pay, stock); // 将请求传递给普通订单
    }
};
// 普通购买订单
var orderNormal = function (orderType, pay, stock) {
    if (stock > 0) {
        console.log('普通购买, 无优惠券');
    } else {
        console.log('手机库存不足');
    }
};

// 测试结果：
order500(1, true, 500); // 输出：500 元定金预购, 得到100 优惠券
order500(1, false, 500); // 输出：普通购买, 无优惠券
order500(2, true, 500); // 输出：200 元定金预购, 得到500 优惠券
order500(3, false, 500); // 输出：普通购买, 无优惠券
order500(3, false, 0); // 输出：手机库存不足

好了很多仍然有一些问题

• 职责链的顺序非常僵硬

灵活拆分职责链节点

var order500 = function (orderType, pay, stock) {
    if (orderType === 1 && pay === true) {
        console.log('500 元定金预购，得到100 优惠券');
    } else {
        return 'nextSuccessor'; // 我不知道下一个节点是谁，反正把请求往后面传递
    }
};

var order200 = function (orderType, pay, stock) {
    if (orderType === 2 && pay === true) {
        console.log('200 元定金预购，得到50 优惠券');
    } else {
        return 'nextSuccessor'; // 我不知道下一个节点是谁，反正把请求往后面传递
    }
};

var orderNormal = function (orderType, pay, stock) {
    if (stock > 0) {
        console.log('普通购买，无优惠券');
    } else {
        console.log('手机库存不足');
    }
};

// Chain.prototype.setNextSuccessor 指定在链中的下一个节点
// Chain.prototype.passRequest 传递请求给某个节点
var Chain = function (fn) {
    this.fn = fn;
    this.successor = null;
};

Chain.prototype.setNextSuccessor = function (successor) {
    return this.successor = successor;
};

Chain.prototype.passRequest = function () {

    var ret = this.fn.apply(this, arguments);
    if (ret === 'nextSuccessor') {
        return this.successor && this.successor.passRequest.apply(this.successor, arguments);
    }
    return ret;
};

var chainOrder500 = new Chain(order500);
var chainOrder200 = new Chain(order200);
var chainOrderNormal = new Chain(orderNormal);

chainOrder500.setNextSuccessor(chainOrder200);
chainOrder200.setNextSuccessor(chainOrderNormal);
chainOrder500.passRequest(1, true, 500); // 输出：500 元定金预购，得到100 优惠券
chainOrder500.passRequest(2, true, 500); // 输出：200 元定金预购，得到50 优惠券
chainOrder500.passRequest(3, true, 500); // 输出：普通购买，无优惠券
chainOrder500.passRequest(1, false, 0); // 输出：手机库存不足

用AOP实现职责链

Function.prototype.after = function (fn) {
    var self = this;
    return function () {
        var ret = self.apply(this, arguments);
        if (ret === 'nextSuccessor') {
            return fn.apply(this, arguments);
        }
        return ret;
    }
};

var order = order500yuan.after(order200yuan).after(orderNormal);
order(1, true, 500); // 输出：500 元定金预购，得到100 优惠券
order(2, true, 500); // 输出：200 元定金预购，得到50 优惠券
order(1, false, 500); // 输出：普通购买，无优惠券

获取文件上传对象(js实现)

用职责链模式实现之前迭代器获取文件对象的例子

var getActiveUploadObj = function () {
    try {
        return new ActiveXObject("TXFTNActiveX.FTNUpload"); // IE 上传控件
    } catch (e) {
        return false;
    }
};

var getFlashUploadObj = function () {
    if (supportFlash()) { // supportFlash 函数未提供
        var str = '<object type="application/x-shockwave-flash"></object>';
        return $(str).appendTo($('body'));
    }
    return false;
};

var getFormUploadObj = function () {
    var str = '<input name="file" type="file" class="ui-file"/>'; // 表单上传
    return $(str).appendTo($('body'));
};

var getUploadObj = getActiveUploadObj.after(getFlashUploadObj).after(getFormUploadObj);

职责链模式(python实现)

# http://www.testingperspective.com/wiki/doku.php/collaboration/chetan/designpatternsinpython/chain-of-responsibilitypattern


class Handler:
    def successor(self, successor):
        self.successor = successor


class ConcreteHandler1(Handler):
    def handle(self, request):
        if request > 0 and request <= 10:
            print("in handler1")
        else:
            self.successor.handle(request)


class ConcreteHandler2(Handler):
    def handle(self, request):
        if request > 10 and request <= 20:
            print("in handler2")
        else:
            self.successor.handle(request)


class ConcreteHandler3(Handler):
    def handle(self, request):
        if request > 20 and request <= 30:
            print("in handler3")
        else:
            print('end of chain, no handler for {}'.format(request))


class Client:
    def __init__(self):
        h1 = ConcreteHandler1()
        h2 = ConcreteHandler2()
        h3 = ConcreteHandler3()

        h1.successor(h2)
        h2.successor(h3)

        requests = [2, 5, 14, 22, 18, 3, 35, 27, 20]
        for request in requests:
            h1.handle(request)


if __name__ == "__main__":
    client = Client()

结果:

优缺点

责任链模式的优点不言而喻，主要有以下点：

• 降低了请求的发送者和接收者之间的耦合。
• 把多个条件判定分散到各个处理类中，使得代码更加清晰，责任更加明确。

　　责任链模式也具有一定的缺点，如：

• 在找到正确的处理对象之前，所有的条件判定都要执行一遍，当责任链过长时，可能会引起性能的问题
• 可能导致某个请求不被处理。