责任链模式基础概念

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，其核心思想是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。这些对象连接成一条链，请求沿着链传递，直到有一个对象处理它为止。责任链模式允许动态地组合处理者，增加系统的灵活性和可扩展性。

责任链模式的核心组件

1. 抽象处理者（Handler） - 定义处理请求的接口，通常包含一个指向下一个处理者的引用和处理请求的抽象方法。
2. 具体处理者（ConcreteHandler） - 实现抽象处理者接口，处理请求或转发给下一个处理者。
3. 客户端（Client） - 创建处理者链并向链头提交请求，无需关心请求的具体处理过程。

责任链模式的实现

下面通过一个请假审批的例子展示责任链模式的实现：

// 1. 抽象处理者
abstract class Approver {protected Approver successor;  // 指向下一个处理者public void setSuccessor(Approver successor) {this.successor = successor;}// 处理请求的抽象方法public abstract void processRequest(LeaveRequest request);
}// 2. 具体处理者 - 项目经理
class ProjectManager extends Approver {@Overridepublic void processRequest(LeaveRequest request) {if (request.getDays() <= 3) {System.out.println("项目经理批准了" + request.getName() + "的" + request.getDays() + "天请假申请");} else if (successor != null) {successor.processRequest(request);  // 转发请求}}
}// 3. 具体处理者 - 部门经理
class DepartmentManager extends Approver {@Overridepublic void processRequest(LeaveRequest request) {if (request.getDays() <= 7) {System.out.println("部门经理批准了" + request.getName() + "的" + request.getDays() + "天请假申请");} else if (successor != null) {successor.processRequest(request);  // 转发请求}}
}// 4. 具体处理者 - CEO
class CEO extends Approver {@Overridepublic void processRequest(LeaveRequest request) {if (request.getDays() > 7) {System.out.println("CEO批准了" + request.getName() + "的" + request.getDays() + "天请假申请");} else if (successor != null) {successor.processRequest(request);  // 转发请求}}
}// 5. 请求类
class LeaveRequest {private String name;  // 请假人姓名private int days;     // 请假天数public LeaveRequest(String name, int days) {this.name = name;this.days = days;}public String getName() {return name;}public int getDays() {return days;}
}// 6. 客户端代码
public class ChainOfResponsibilityPatternClient {public static void main(String[] args) {// 创建处理者Approver projectManager = new ProjectManager();Approver departmentManager = new DepartmentManager();Approver ceo = new CEO();// 组装责任链projectManager.setSuccessor(departmentManager);departmentManager.setSuccessor(ceo);// 提交请求LeaveRequest request1 = new LeaveRequest("张三", 2);LeaveRequest request2 = new LeaveRequest("李四", 5);LeaveRequest request3 = new LeaveRequest("王五", 10);projectManager.processRequest(request1);projectManager.processRequest(request2);projectManager.processRequest(request3);}
}

责任链模式的变体

1. 纯责任链 - 每个处理者要么处理请求，要么完全不处理（转发给下一个），请求必须被某个处理者处理。
2. 不纯责任链 - 处理者可以部分处理请求后继续转发，请求可能被多个处理者处理。

例如，Servlet Filter 是不纯责任链的典型应用：

public interface Filter {void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain);
}public interface FilterChain {void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response);
}// 具体Filter实现
public class AuthFilter implements Filter {@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {// 前置处理（如身份验证）chain.doFilter(request, response);  // 转发给下一个Filter// 后置处理（如日志记录）}
}

责任链模式的应用场景

1. 多级审批系统 - 如请假、报销等需要多级审批的流程
2. 事件处理机制 - 如 GUI 中的事件冒泡，一个事件可能被多个组件处理
3. 拦截器 / 过滤器链 - 如 Servlet Filter、Spring Interceptor 等
4. 请求过滤系统 - 如防火墙规则、权限验证链
5. 异常处理链 - 不同类型的异常由不同的处理器处理

责任链模式的优缺点

优点：

• 解耦发送者和接收者 - 请求的发送者无需知道哪个对象处理请求，降低耦合度
• 动态组合处理者 - 可以在运行时动态调整处理者链的顺序和组成
• 符合开闭原则 - 可以轻松添加新的处理者而不修改现有代码
• 简化对象职责 - 每个处理者只需关注自己的职责，提高代码复用性
• 增强灵活性 - 可以根据需要灵活配置处理链的长度和处理逻辑

缺点：

• 请求处理不确定 - 请求可能直到链的末尾都没有被处理，需要设置默认处理者
• 性能问题 - 长链可能影响系统性能，尤其是递归调用时
• 调试困难 - 责任链的行为可能难以理解和调试，尤其是链较长时
• 设置链复杂 - 客户端需要正确配置处理链，否则可能导致处理异常

使用责任链模式的注意事项

1. 避免循环引用 - 确保责任链中没有循环引用，否则会导致无限循环
2. 设置默认处理者 - 为链的末尾添加默认处理者，确保请求不被遗漏
3. 控制链的长度 - 过长的链会降低性能，建议控制链的长度
4. 考虑处理顺序 - 处理者的顺序可能影响请求的处理结果，需合理设计
5. 结合其他模式 - 责任链模式常与组合模式结合，形成树形责任链
6. 日志记录 - 在处理链中添加日志记录，便于调试和监控

总结

责任链模式通过将请求的处理者组织成一条链，实现了请求的发送者和接收者之间的解耦。它允许动态地组合处理者，使系统更加灵活和可扩展。在实际开发中，责任链模式常用于多级审批、请求过滤、事件处理等场景。合理使用责任链模式可以提高代码的可维护性和复用性，但需要注意链的长度和处理顺序对系统性能的影响。