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Java设计模式-＞责任链模式的介绍

news 2025/6/27 21:25:53

1、责任链模式概念

1.1、定义介绍

1.2、流程图

1.3、优缺点

2、实现

3、应用场景

3.1、Springmvc流程

3.2、mybatis的执行流程

3.3、Spring的过滤器和拦截器

3.4、sentinel限流熔断

3.5、aop的加载和使用

4、举例

前言

是一种 行为型设计模式，它通过将请求沿着一条处理链传递，直到某个对象处理它为止。这种模式的核心思想是 解耦请求的发送者和接收者，使多个对象都有机会处理请求，避免请求发送者与具体处理者之间的紧耦合。

核心思想是将请求的处理职责沿着对象链传递，而不明确指定具体哪个对象处理。

如下图所示：

这种模式特别适用于需要多级处理的场景，例如工作流管理系统、审批流程、过滤器链等。

如下图所示：

1、责任链模式概念

主要目的是解耦请求的发送者和接收者，使得多个对象都有机会处理请求。

1.1、定义介绍

职责链模式是一种行为型设计模式，它允许将请求沿着一个处理链传递，直到链中的某个对象处理它。

将链中的每一个结点看做是一个对象，每个结点处理请求均不同，且内部自动维护一个下一个结点对象。当请求从链条的首端出发时，会沿着链的路径依次传递给每一个结点的对象，直到有对象处理这个请求为止。

每个结点会处理一件事情，如果结点间出现异常，那么链路就会中断。

1.2、流程图

如下图所示：

1.3、优缺点

1、优点：

降低耦合度：请求发送者与处理者解耦，发送者不需要知道具体哪个处理者会处理请求。
动态组合：可以灵活地修改责任链的结构，增加或减少处理器。
职责分离：将请求处理的各个步骤分散到不同的处理者中，符合单一职责原则。

2、缺点：

可能无处理结果：如果链上的所有处理者都不能处理该请求，那么该请求将被丢弃。
性能问题：责任链过长可能会影响系统性能，因为请求会依次传递给链上的每一个处理者。

2、实现

在Java中，职责链模式通常通过定义一个抽象处理器类来实现，该类包含处理请求的方法以及持有下一个处理器的引用。

如下图所示：

代码示例：

abstract class Handler {protected Handler nextHandler;public void setNextHandler(Handler nextHandler) {this.nextHandler = nextHandler;}public abstract void handleRequest(Request request);
}

具体的处理器类继承自这个抽象类，并根据自己的能力决定是否处理请求或将其传递给下一个处理器。

代码示例：

class ConcreteHandler1 extends Handler {@Overridepublic void handleRequest(Request request) {if (request.getLevel() == 1) {System.out.println("ConcreteHandler1 handled the request.");} else if (nextHandler != null) {nextHandler.handleRequest(request);}}
}class ConcreteHandler2 extends Handler {@Overridepublic void handleRequest(Request request) {if (request.getLevel() == 2) {System.out.println("ConcreteHandler2 handled the request.");} else if (nextHandler != null) {nextHandler.handleRequest(request);}}
}

测试：

class Request {private int level;public Request(int level) {this.level = level;}public int getLevel() {return level;}
}public class ChainOfResponsibilityPatternExample {public static void main(String[] args) {Handler handler1 = new ConcreteHandler1();Handler handler2 = new ConcreteHandler2();handler1.setNextHandler(handler2);Request request1 = new Request(1);Request request2 = new Request(2);handler1.handleRequest(request1);handler1.handleRequest(request2);}
}

3、应用场景

责任链模式适用于需要将请求的处理逻辑分散到多个对象中的场景。

例如，在Java的Servlet中，当一个HTTP请求到达服务器时，可能需要经过多个Filter的处理，这种场景就可以使用职责链模式来实现。

此外，职责链模式还可以用于实现工作流管理系统、审批流程等需要多级处理的场景。

在Spring MVC中，HandlerInterceptor接口允许开发者在请求处理的不同阶段插入自定义逻辑。

3.1、Springmvc流程

这个springMvc的执行流程来说，全部流程就组成了一个链条。每一个步骤就是一个结点，每个结点都会有对应的处理方法，每个结点处理完成之后，就会进入下一个结点。

一旦某个结点出现异常，那么当前的链路就会停止，当前请求中断。

3.2、mybatis的执行流程

mybatis的执行流程也是通过这个责任链模式，首先会创建这个SqlSessionFactory，然后通过这个工厂创建一个SqlSession，这个SqlSession只是一个门面模式，会通过Executer执行增删改查的操作，然后一个Handler用于设置参数，一个Handler用于返回结果集，最后通过这个StatementHandler将执行结果获取。

里面的整个步骤就相当于形成了一个链条，执行完当前结点就会进入下一个结点，如果出现异常，链条终止往下执行。

3.3、Spring的过滤器和拦截器

Spring里面的这个过滤器链路的调用，以及拦截器的链路调用，也是采用这种责任链模式。

3.4、sentinel限流熔断

sentinel里面的每一个规则对应一个槽点，如流控规则，授权规则，熔断规则，热点规则，系统规则等。

里面也是利用这个责任链模式，每个插槽对应一个规则，每个规则处理一个事件。如果出现异常，那么就会进行对应的限流降级。

3.5、aop的加载和使用

aop依赖与ioc，在生产bean并进行实例化之前，先通过bean的第一个后置处理器找到所有在类上面加@AspectJ这个注解的所有类，并在这个类的里面找到所有的befeore，after等注解的方法，每一个before，after等都会生成一个对应的advisor，每个advisor包括advise和pointcut，advise主要是用来作为一个增强器的使用，pointcut是为了进行匹配，匹配成功才进行最终的动态代理的生成。

最后获取到所有的advisors，由于可能有大量的advisor，因此在bean的最后一个后置处理器才对这些所有的advisor进行处理，即在bean进行初始化之后才进行处理。

最后会去循环遍历这些advisors，通过advisors里面封装的pointcut和生成的advisor进行比较，如果匹配成功，则说明bean需要创建动态代理。主要是通过责任链的方式实现。

4、举例

假设有一个学校有一个采购审批的需要，采购项目需要给领导审批，不同金钱范围，对应的审批领导的等级不同，如下：

1、金额小于5000，由教学主任审批

2、金额小于等于5000，由院长审批

3、金额小于等于30000，由副校长任审批

4、金额大于30000，由校长审批

流程图如下：

1、首先定义一个实体类ApproverRequest

/***/
public class ApproverRequest {private int type = 0; //请求类型private float price = 0.0f; //请求金额private int id = 0;//构造器public ApproverRequest(int type, float price, int id) {this.type = type;this.price = price;this.id = id;}public int getType() { return type; }public float getPrice() { return price; }public int getId() { return id; }
}

2、定义一个抽象类，用于定义全局，作为子类的规范。

链条中所有的结点都需要继承子类，实现子类里面的抽象方法。

/*** 定义全局*/
public abstract class Approver {//下一个调用者Approver next ;//需要传入的名字String name ;public Approver(String name){this.name = name;}//设置下一个调用者public void setNext(Approver next) {this.next = next;}public abstract void processApprover(ApproveRequest approveRequest);
}

3、然后开始写一个链条中的第一个结点，由教学主任负责审批。

如果金额太大，教学主任审批不了，那么就由这个院长审批。

/***/
public class DepartmentApprover extends Approver {public DepartmentApprover(String name){super(name);}@Overridepublic void processApprover(ApproverRequest approveRequest) {if(approveRequest.getPrice() <= 5000) {System.out.println(" 请求编号 id= " + approveRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");}else {next.processApprover(approveRequest);}}}

4、然后开始写一个链条中的第二个结点，由院长负责审批。

如果金额太大，院长审批不了，那么就由这个副校长审批

/***/
public class CollegeApprover extends Approver{public CollegeApprover(String name) {super(name); }@Overridepublic void processApprover(ApproverRequest approveRequest) {if(approveRequest.getPrice() > 5000 && approveRequest.getPrice() <= 10000) {System.out.println(" 请求编号 id= " + approveRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");}else {next.processApprover(approveRequest);}}
}

5、然后开始写一个链条中的第三个结点，由副长负责审批。

如果金额太大副校长审批不了，那么就由这个校长审批

/***/
public class ViceSchoolMasterApprover extends Approver{public ViceSchoolMasterApprover(String name) {super(name); }@Overridepublic void processApprover(ApproverRequest approveRequest) {if(approveRequest.getPrice() > 10000 && approveRequest.getPrice() <= 30000) {System.out.println(" 请求编号 id= " + approveRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");}else {next.processApprover(approveRequest);}}
}

6、然后开始写最后一个结点，由校长审批。

/***/
public class SchoolMasterApprover extends Approver{public SchoolMasterApprover(String name) {super(name); }@Overridepublic void processApprover(ApproverRequest approveRequest) {if(approveRequest.getPrice() > 30000) {System.out.println(" 请求编号 id= " + approveRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 处理");}else {next.processApprover(approveRequest);}}
}

7、编写一个测试类

/***/
public class Main {public static void main(String[] args) {//创建一个请求ApproverRequest approveRequest = new ApproverRequest(1, 29000, 1);//创建相关的审批人DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("张主任");CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("李院长");ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("王副校");SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("佟校长");//需要将各个审批级别的下一个设置好departmentApprover.setNext(collegeApprover);collegeApprover.setNext(viceSchoolMasterApprover);viceSchoolMasterApprover.setNext(schoolMasterApprover);//单向责任链这里可以不加schoolMasterApprover.setNext(departmentApprover);departmentApprover.processApprover(approveRequest);viceSchoolMasterApprover.processApprover(approveRequest);}
}

总结

责任链模式通过将请求传递给链上的下一个处理者，解耦了请求发送者和接收者，并且可以根据需要动态组合责任链的结构，使得请求处理更加灵活和可扩展。

参考文章：

1、Java设计模式之责任链模式_java责任链-CSDN博客https://blog.csdn.net/qq_27656927/article/details/141589649?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522ca442c1bb491a8a574936eb9ae4c884d%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=ca442c1bb491a8a574936eb9ae4c884d&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduend~default-2-141589649-null-null.142^v102^pc_search_result_base1&utm_term=java%E4%B8%AD%E7%9A%84%E8%B4%A3%E4%BB%BB%E9%93%BE%E6%A8%A1%E5%BC%8F&spm=1018.2226.3001.4187