设计模式: 行为型之责任链模式(14)

责任链模式概述

• 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为设计模式，它允许对象或对象集合以链式的方式组织在一起，以处理请求
• 在责任链中，每个对象都包含对下一个对象的引用，并且都有机会处理请求
• 当某个对象无法处理请求时，它会把请求传递给链中的下一个对象
• 通过这种方式，请求会沿着责任链传递，直到被某个对象处理为止
• 责任链模式的主要角色包括：
  • 抽象处理者（Handler）角色
    • 定义一个处理请求的接口。它包含一个指向下一个处理者的引用（即下一个处理者对象的链接）
    • 和一个处理请求的抽象方法（即处理请求的业务逻辑）
  • 具体处理者（ConcreteHandler）角色
    • 实现抽象处理者的接口，处理它负责的请求
    • 如果无法处理该请求，则转发给链中的下一个处理者
  • 客户端（Client）角色
    • 创建处理链，并向链的第一个处理者对象提交请求

责任链应用

// 首先定义一个处理请求的接口
interface Handler {
  nextHandler?: Handler; // 指向下一位处理器的引用

  // 处理请求的方法
  handleRequest(request: Request): void;
}

// 定义一个请求类
class Request {
  constructor(public readonly type: string, public readonly data: any) {}
}

// 创建几个处理不同类型请求的处理器类
class ConcreteHandler1 implements Handler {
  nextHandler?: Handler;

  handleRequest(request: Request): void {
    if (request.type === 'Type1') {
      console.log(`ConcreteHandler1 handled request: ${request.type}`);
    } else if (this.nextHandler) {
      this.nextHandler.handleRequest(request);
    } else {
      console.log('No handler found for this request.');
    }
  }
}

class ConcreteHandler2 implements Handler {
  nextHandler?: Handler;

  handleRequest(request: Request): void {
    if (request.type === 'Type2') {
      console.log(`ConcreteHandler2 handled request: ${request.type}`);
    } else if (this.nextHandler) {
      this.nextHandler.handleRequest(request);
    } else {
      console.log('No handler found for this request.');
    }
  }
}

// 使用示例
function setupChain(): Handler {
  const handler1 = new ConcreteHandler1();
  const handler2 = new ConcreteHandler2();

  // 构建责任链
  handler1.nextHandler = handler2;

  // 返回链头
  return handler1;
}

// 创建请求对象
const request1 = new Request('Type1', 'Some Data');
const request2 = new Request('Type2', 'Other Data');
const request3 = new Request('Type3', 'More Data');

// 创建并初始化责任链
const chain = setupChain();

// 发送请求
chain.handleRequest(request1); // ConcreteHandler1 handled request: Type1
chain.handleRequest(request2); // ConcreteHandler2 handled request: Type2
chain.handleRequest(request3); // No handler found for this request.

• 在这个示例中：Handler 是一个抽象接口，定义了处理请求的方法 handleRequest，以及指向下一位处理器的 nextHandler 属性
• Request 类封装了请求的类型和数据
• ConcreteHandler1 和 ConcreteHandler2 是实现了 Handler 接口的具体处理器类，它们可以根据请求的类型来处理请求，或者将请求委托给链中的下一位处理器
• setupChain 函数用于构建一个责任链，并返回链头（即第一个处理器）
• 在客户端代码中，只需将请求发送给链头即可，无需关心请求的具体处理过程和由哪一具体处理器完成
• 请求会沿着责任链自动传递，直到找到能够处理它的处理器

责任链模式优缺点

1 ) 优点

• 降低了请求发送者和多个请求处理者之间的耦合度
• 增强了系统的可扩展性，可以根据需要增加新的请求处理类
• 增强了给对象指派职责的灵活性，当工作流程发生变化时，可以动态地改变处理者的顺序或增加新的处理者

2 ）缺点

• 性能问题
  • 对于比较长的责任链，当请求在链中传递时，会涉及到多个处理对象的依次调用
  • 这可能导致系统性能受到影响，特别是在处理大量请求时，每个请求都需要在链中遍历一遍，这会增加响应时间和资源消耗
• 调试困难
  • 由于请求在链中传递，如果处理过程中出现问题，可能会难以定位具体是哪个处理者出现了问题
  • 调试时可能需要跟踪整个链的执行流程，增加了调试的复杂性和时间成本
• 可能无法处理请求
  • 如果链中没有合适的处理者能够处理请求，或者链的配置有误，可能导致请求无法被正确处理
  • 这种情况下，需要确保链的完整性和正确性，以避免出现请求被忽略或处理不当的情况
• 可能导致循环调用
  • 在某些情况下，如果责任链的配置不当，处理者之间可能存在循环引用，导致请求在链中无限循环传递，无法正常结束
  • 因此，在构建责任链时需要特别注意避免循环引用的发生

3 ）总结

• 尽管责任链模式存在一些缺点，但它仍然是一种非常有用的设计模式，特别是在需要将请求依次传递给多个处理者进行处理的场景中
• 在使用责任链模式时，需要权衡其优缺点，并根据具体需求进行适当的调整和优化