Java設計模式-＞責任鏈模式的介紹

1、責任鏈模式概念

1.1、定義介紹

1.2、流程圖

1.3、優缺點

2、實現

3、應用場景

3.1、Springmvc流程

3.2、mybatis的執行流程

3.3、Spring的過濾器和攔截器

3.4、sentinel限流熔斷

3.5、aop的加載和使用

4、舉例

前言

???????是一種?行為型設計模式，它通過將請求沿著一條處理鏈傳遞，直到某個對象處理它為止。這種模式的核心思想是?解耦請求的發送者和接收者，使多個對象都有機會處理請求，避免請求發送者與具體處理者之間的緊耦合。

????????核心思想是將請求的處理職責沿著對象鏈傳遞，而不明確指定具體哪個對象處理。

如下圖所示：

這種模式特別適用于需要多級處理的場景，例如工作流管理系統、審批流程、過濾器鏈等。

如下圖所示：

1、責任鏈模式概念

????????主要目的是解耦請求的發送者和接收者，使得多個對象都有機會處理請求。

1.1、定義介紹

????????職責鏈模式是一種行為型設計模式，它允許將請求沿著一個處理鏈傳遞，直到鏈中的某個對象處理它。

????????將鏈中的每一個結點看做是一個對象，每個結點處理請求均不同，且內部自動維護一個下一個結點對象。當請求從鏈條的首端出發時，會沿著鏈的路徑依次傳遞給每一個結點的對象，直到有對象處理這個請求為止。

????????每個結點會處理一件事情，如果結點間出現異常，那么鏈路就會中斷。

1.2、流程圖

如下圖所示：

1.3、優缺點

1、優點：

降低耦合度：請求發送者與處理者解耦，發送者不需要知道具體哪個處理者會處理請求。
動態組合：可以靈活地修改責任鏈的結構，增加或減少處理器。
職責分離：將請求處理的各個步驟分散到不同的處理者中，符合單一職責原則。

2、缺點：

可能無處理結果：如果鏈上的所有處理者都不能處理該請求，那么該請求將被丟棄。
性能問題：責任鏈過長可能會影響系統性能，因為請求會依次傳遞給鏈上的每一個處理者。

2、實現

????????在Java中，職責鏈模式通常通過定義一個抽象處理器類來實現，該類包含處理請求的方法以及持有下一個處理器的引用。

如下圖所示：

代碼示例：

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

????????具體的處理器類繼承自這個抽象類，并根據自己的能力決定是否處理請求或將其傳遞給下一個處理器。

代碼示例：

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);}}
}

測試：

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、應用場景

????????責任鏈模式適用于需要將請求的處理邏輯分散到多個對象中的場景。

????????例如，在Java的Servlet中，當一個HTTP請求到達服務器時，可能需要經過多個Filter的處理，這種場景就可以使用職責鏈模式來實現。

????????此外，職責鏈模式還可以用于實現工作流管理系統、審批流程等需要多級處理的場景。

????????在Spring MVC中，HandlerInterceptor接口允許開發者在請求處理的不同階段插入自定義邏輯。

3.1、Springmvc流程

????????這個springMvc的執行流程來說，全部流程就組成了一個鏈條。每一個步驟就是一個結點，每個結點都會有對應的處理方法，每個結點處理完成之后，就會進入下一個結點。

????????一旦某個結點出現異常，那么當前的鏈路就會停止，當前請求中斷。

3.2、mybatis的執行流程

????????mybatis的執行流程也是通過這個責任鏈模式，首先會創建這個SqlSessionFactory，然后通過這個工廠創建一個SqlSession，這個SqlSession只是一個門面模式，會通過Executer執行增刪改查的操作，然后一個Handler用于設置參數，一個Handler用于返回結果集，最后通過這個StatementHandler將執行結果獲取。

????????里面的整個步驟就相當于形成了一個鏈條，執行完當前結點就會進入下一個結點，如果出現異常，鏈條終止往下執行。

3.3、Spring的過濾器和攔截器

Spring里面的這個過濾器鏈路的調用，以及攔截器的鏈路調用，也是采用這種責任鏈模式。

3.4、sentinel限流熔斷

????????sentinel里面的每一個規則對應一個槽點，如流控規則，授權規則，熔斷規則，熱點規則，系統規則等。

????????里面也是利用這個責任鏈模式，每個插槽對應一個規則，每個規則處理一個事件。如果出現異常，那么就會進行對應的限流降級。

3.5、aop的加載和使用

????????aop依賴與ioc，在生產bean并進行實例化之前，先通過bean的第一個后置處理器找到所有在類上面加@AspectJ這個注解的所有類，并在這個類的里面找到所有的befeore，after等注解的方法，每一個before，after等都會生成一個對應的advisor，每個advisor包括advise和pointcut，advise主要是用來作為一個增強器的使用，pointcut是為了進行匹配，匹配成功才進行最終的動態代理的生成。

????????最后獲取到所有的advisors，由于可能有大量的advisor，因此在bean的最后一個后置處理器才對這些所有的advisor進行處理，即在bean進行初始化之后才進行處理。

????????最后會去循環遍歷這些advisors，通過advisors里面封裝的pointcut和生成的advisor進行比較，如果匹配成功，則說明bean需要創建動態代理。主要是通過責任鏈的方式實現。

4、舉例

????????假設有一個學校有一個采購審批的需要，采購項目需要給領導審批，不同金錢范圍，對應的審批領導的等級不同，如下：

1、金額小于5000，由教學主任審批

2、金額小于等于5000，由院長審批

3、金額小于等于30000，由副校長任審批

4、金額大于30000，由校長審批

流程圖如下：

1、首先定義一個實體類ApproverRequest

/***/
public class ApproverRequest {private int type = 0; //請求類型private float price = 0.0f; //請求金額private int id = 0;//構造器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、定義一個抽象類，用于定義全局，作為子類的規范。

鏈條中所有的結點都需要繼承子類，實現子類里面的抽象方法。

/*** 定義全局*/
public abstract class Approver {//下一個調用者Approver next ;//需要傳入的名字String name ;public Approver(String name){this.name = name;}//設置下一個調用者public void setNext(Approver next) {this.next = next;}public abstract void processApprover(ApproveRequest approveRequest);
}

3、然后開始寫一個鏈條中的第一個結點，由教學主任負責審批。

如果金額太大，教學主任審批不了，那么就由這個院長審批。

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

4、然后開始寫一個鏈條中的第二個結點，由院長負責審批。

如果金額太大，院長審批不了，那么就由這個副校長審批

/***/
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(" 請求編號 id= " + approveRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 處理");}else {next.processApprover(approveRequest);}}
}

5、然后開始寫一個鏈條中的第三個結點，由副長負責審批。

如果金額太大副校長審批不了，那么就由這個校長審批

/***/
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(" 請求編號 id= " + approveRequest.getId() + " 被 " + this.name + " 處理");}else {next.processApprover(approveRequest);}}
}

6、然后開始寫最后一個結點，由校長審批。

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

7、編寫一個測試類

/***/
public class Main {public static void main(String[] args) {//創建一個請求ApproverRequest approveRequest = new ApproverRequest(1, 29000, 1);//創建相關的審批人DepartmentApprover departmentApprover = new DepartmentApprover("張主任");CollegeApprover collegeApprover = new CollegeApprover("李院長");ViceSchoolMasterApprover viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("王副校");SchoolMasterApprover schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("佟校長");//需要將各個審批級別的下一個設置好departmentApprover.setNext(collegeApprover);collegeApprover.setNext(viceSchoolMasterApprover);viceSchoolMasterApprover.setNext(schoolMasterApprover);//單向責任鏈這里可以不加schoolMasterApprover.setNext(departmentApprover);departmentApprover.processApprover(approveRequest);viceSchoolMasterApprover.processApprover(approveRequest);}
}

總結

????????責任鏈模式通過將請求傳遞給鏈上的下一個處理者，解耦了請求發送者和接收者，并且可以根據需要動態組合責任鏈的結構，使得請求處理更加靈活和可擴展。

參考文章：

1、Java設計模式之責任鏈模式_java責任鏈-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