date: 2025-06-22T22:26:00 tags:

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• 设计模式

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职责链模式 (Chain of Responsibility) 全面讲解

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1. 什么是职责链模式？

职责链模式是行为型设计模式，用于将请求的发送者和接收者解耦，让多个对象都有机会处理请求。

• 核心思想：将处理请求的对象连成一条链，请求沿链传递，直到被处理或链结束。
• 类比：
  • 公司审批流程（员工→经理→总监→CEO）。
  • 异常处理机制（try-catch-finally）。

🔹 适用场景

• 需要动态指定请求处理者（如日志级别过滤、权限检查）。
• 请求需经过多个对象处理，但处理者不确定（如客服工单流转）。

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2. 为什么需要职责链模式？

问题场景（传统if-else的缺陷）

假设有一个报销审批系统，根据金额不同需不同级别审批：

// 传统方式：if-else硬编码
void processRequest(double amount) {
    if (amount <= 1000) {
        manager.approve(amount);
    } else if (amount <= 5000) {
        director.approve(amount);
    } else {
        ceo.approve(amount);
    }
}

问题：审批逻辑变动需修改代码，违反开闭原则！

解决方案

将审批人组织成链，请求自动传递到对应处理者。

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3. 职责链模式的结构

角色说明

1. Handler（抽象处理者）：定义处理请求的接口和链结构（如Approver）。
2. ConcreteHandler（具体处理者）：实现具体处理逻辑（如Manager）。
3. Client（客户端）：向链提交请求（如提交报销单）。

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4. 示例代码（报销审批系统）

步骤1：定义抽象处理者

abstract class Approver {
    protected Approver nextApprover; // 后继处理者

    // 设置下一级审批人
    public void setNext(Approver nextApprover) {
        this.nextApprover = nextApprover;
    }

    // 处理请求的抽象方法
    public abstract void processRequest(double amount);
}

步骤2：实现具体处理者

// 经理审批（<=1000）
class Manager extends Approver {
    @Override
    public void processRequest(double amount) {
        if (amount <= 1000) {
            System.out.println("经理审批通过: " + amount);
        } else if (nextApprover != null) {
            nextApprover.processRequest(amount); // 传递给下一级
        }
    }
}

// 总监审批（<=5000）
class Director extends Approver {
    @Override
    public void processRequest(double amount) {
        if (amount <= 5000) {
            System.out.println("总监审批通过: " + amount);
        } else if (nextApprover != null) {
            nextApprover.processRequest(amount);
        }
    }
}

// CEO审批（>5000）
class CEO extends Approver {
    @Override
    public void processRequest(double amount) {
        System.out.println("CEO审批通过: " + amount);
    }
}

步骤3：客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 构建职责链
        Approver manager = new Manager();
        Approver director = new Director();
        Approver ceo = new CEO();

        manager.setNext(director);
        director.setNext(ceo);

        // 提交请求
        manager.processRequest(800);   // 经理审批
        manager.processRequest(4000);  // 总监审批
        manager.processRequest(10000); // CEO审批
    }
}

输出：

经理审批通过: 800.0  
总监审批通过: 4000.0  
CEO审批通过: 10000.0  

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5. 关键点总结

🔹 纯与不纯的职责链

类型	特点
纯职责链	请求必须被某个处理者处理（如审批必须通过）。
不纯职责链	请求可能未被处理（如异常捕获机制）。

🔹 优点

• 解耦：请求发送者无需知道具体处理者。
• 动态调整链：可灵活增减或调整处理者顺序。

🔹 缺点

• 请求可能未被处理（需额外逻辑兜底）。

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6. 互动实践

问题1：以下代码是职责链模式吗？为什么？

class Handler {
    void handle(Request req) {
        if (canHandle(req)) process(req);
        else System.out.println("无法处理");
    }
}

答案：不是！缺少链式传递逻辑（未调用下一个处理者）。

问题2：如何用职责链模式设计日志系统？

任务：

• 日志级别：DEBUG < INFO < ERROR。
• 处理者：ConsoleLogger（处理DEBUG）、FileLogger（处理INFO）、EmailLogger（处理ERROR）。
• 补全代码：

abstract class Logger {
    protected LogLevel level;
    protected Logger ____; // 填空1
    void log(LogLevel lvl, String msg) {
        if (level.ordinal() <= lvl.ordinal()) write(msg);
        else if (next != null) ____.log(lvl, msg); // 填空2
    }
}

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7. 考试练习题

题目1（概念题）

职责链模式的核心目的是？
A. 减少对象数量
B. 动态分配请求处理者
C. 强制类型转换
D. 优化算法性能

答案：B

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题目2（代码填空）

补全职责链模式的代码：

abstract class Handler {
    protected Handler successor;
    
    public void setSuccessor(____ successor) {  // 填空1
        this.successor = successor;
    }
    
    public ____ void handleRequest(int request);  // 填空2
}

class ConcreteHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(int request) {
        if (request <= 10) {
            System.out.println("处理请求: " + request);
        } else if (____ != null) {  // 填空3
            successor.handleRequest(request);
        }
    }
}

答案：

1. Handler
2. abstract
3. successor

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题目3（设计题）

用职责链模式设计用户输入验证系统：

• 验证链：NullCheck → LengthCheck → FormatCheck。
• 任一验证失败则终止，全部通过则提交。
  要求：画出类图并写出关键代码。