責任鏈模式
責任鏈模式（Chain of Responsibility Pattern）是一種行為型設計模式，核心思想是將多個處理請求的對象連成一條鏈，請求沿鏈傳遞直到被處理。它像現實中的“多級審批流程”——請假或報銷時，申請會逐級提交給不同權限的領導，直到有人能處理為止。
一、通俗理解
假設你開發一個多級審批系統：
- 傳統方式：用大量
if-else判斷不同金額的報銷單由誰審批，代碼臃腫且難以擴展。 - 責任鏈模式：
- 抽象審批人：定義統一的處理接口，并持有下一級審批人的引用。
- 具體審批人（如組長、經理、CEO）：各自處理權限內的請求，超出權限則轉交下一級。
最終只需將審批人連成鏈，客戶端提交請求到鏈頭，無需關心具體處理細節。
二、模式結構
- 抽象處理者（Handler）：定義處理請求的接口，包含設置下一處理者的方法（如
setNext()）。 - 具體處理者（ConcreteHandler）：實現處理邏輯，若無法處理則轉交下一級。
- 客戶端（Client）：創建處理鏈，發起請求。
三、適用場景
- 多級審批流程：如請假、報銷、工單處理。
- 動態擴展處理邏輯：如日志過濾器、權限驗證鏈。
- 請求發送者與接收者解耦：如 GUI 事件傳遞、網絡請求攔截器。
四、代碼實現
1. C++ 示例（報銷審批鏈）
#include <iostream> // 抽象處理者
class Approver {
protected: Approver* next = nullptr;
public: void setNext(Approver* nextApprover) { next = nextApprover; } virtual void handle(int amount) = 0;
}; // 具體處理者：組長
class GroupLeader : public Approver {
public: void handle(int amount) override { if (amount <= 1000) { std::cout << "組長審批通過（金額：" << amount << "元）" << std::endl; } else if (next) { next->handle(amount); } else { std::cout << "無人能處理此金額！" << std::endl; } }
}; // 具體處理者：經理
class Manager : public Approver {
public: void handle(int amount) override { if (amount <= 5000) { std::cout << "經理審批通過（金額：" << amount << "元）" << std::endl; } else if (next) { next->handle(amount); } }
}; int main() { GroupLeader leader; Manager manager; leader.setNext(&manager); leader.handle(800); // 組長處理 leader.handle(3000); // 經理處理 leader.handle(10000); // 無處理 return 0;
}
輸出：
組長審批通過（金額：800元）
經理審批通過（金額：3000元）
無人能處理此金額！
解析：
- 組長處理 ≤1000 元的請求，否則轉交經理。
- 經理處理 ≤5000 元的請求，更高金額無后續處理者。
2. Python 示例（日志過濾器鏈）
from abc import ABC, abstractmethod class LogHandler(ABC): def __init__(self): self.next = None def set_next(self, next_handler): self.next = next_handler @abstractmethod def handle(self, log_level, message): pass class DebugHandler(LogHandler): def handle(self, log_level, message): if log_level == "DEBUG": print(f"[DEBUG] {message}") elif self.next: self.next.handle(log_level, message) class ErrorHandler(LogHandler): def handle(self, log_level, message): if log_level == "ERROR": print(f"[ERROR] {message}") elif self.next: self.next.handle(log_level, message) # 客戶端
debug = DebugHandler()
error = ErrorHandler()
debug.set_next(error) debug.handle("DEBUG", "調試信息") # [DEBUG] 調試信息
debug.handle("ERROR", "系統崩潰") # [ERROR] 系統崩潰
debug.handle("INFO", "普通日志") # 無輸出
解析：
DebugHandler處理DEBUG日志，其他級別轉交下一處理者。- 鏈式調用避免硬編碼日志級別判斷。
3. Java 示例（請假審批系統）
// 抽象處理者
abstract class Approver { protected Approver next; public void setNext(Approver next) { this.next = next; } public abstract void handle(int days);
} // 具體處理者：組長
class GroupLeader extends Approver { @Override public void handle(int days) { if (days <= 3) { System.out.println("組長批準請假 " + days + "天"); } else if (next != null) { next.handle(days); } }
} // 具體處理者：經理
class Manager extends Approver { @Override public void handle(int days) { if (days <= 7) { System.out.println("經理批準請假 " + days + "天"); } else if (next != null) { next.handle(days); } }
} public class Client { public static void main(String[] args) { GroupLeader leader = new GroupLeader(); Manager manager = new Manager(); leader.setNext(manager); leader.handle(2); // 組長處理 leader.handle(5); // 經理處理 leader.handle(10); // 無處理 }
}
輸出：
組長批準請假 2天
經理批準請假 5天
解析：
- 組長處理 ≤3 天的請假，其余轉交經理。
- 責任鏈動態組合，新增審批人只需擴展鏈。
五、優缺點分析
| 優點 | 缺點 |
|---|---|
| 1. 解耦請求與處理邏輯：客戶端無需知道具體處理者 | 1. 性能問題：長鏈可能導致請求傳遞慢 |
| 2. 靈活擴展：動態增減處理節點，符合開閉原則 | 2. 調試困難：請求可能未被處理或循環傳遞 |
| 3. 單一職責：每個處理者專注自身邏輯 | 3. 鏈配置錯誤風險：需確保鏈正確連接 |
六、總結
責任鏈模式通過鏈式傳遞請求，實現了處理邏輯的動態組合與解耦。適用于多級審批、日志過濾等場景，但需注意鏈長控制和錯誤處理。其核心價值在于：
- 靈活擴展：新增處理者無需修改原有代碼。
- 職責分離：每個處理者只關注自身任務。
- 實際應用：如 Spring MVC 的攔截器鏈、Netty 的 ChannelPipeline。
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