责任链模式_行为型_GOF23

---

责任链模式

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，核心思想是将多个处理请求的对象连成一条链，请求沿链传递直到被处理。它像现实中的“多级审批流程”——请假或报销时，申请会逐级提交给不同权限的领导，直到有人能处理为止。

---

一、通俗理解

假设你开发一个多级审批系统：

1. 传统方式：用大量 if-else 判断不同金额的报销单由谁审批，代码臃肿且难以扩展。
2. 责任链模式：
   • 抽象审批人：定义统一的处理接口，并持有下一级审批人的引用。
   • 具体审批人（如组长、经理、CEO）：各自处理权限内的请求，超出权限则转交下一级。
     最终只需将审批人连成链，客户端提交请求到链头，无需关心具体处理细节。

---

二、模式结构

1. 抽象处理者（Handler）：定义处理请求的接口，包含设置下一处理者的方法（如 setNext()）。
2. 具体处理者（ConcreteHandler）：实现处理逻辑，若无法处理则转交下一级。
3. 客户端（Client）：创建处理链，发起请求。

---

三、适用场景

1. 多级审批流程：如请假、报销、工单处理。
2. 动态扩展处理逻辑：如日志过滤器、权限验证链。
3. 请求发送者与接收者解耦：如 GUI 事件传递、网络请求拦截器。

---

四、代码实现

1. C++ 示例（报销审批链）

#include <iostream>  // 抽象处理者  
class Approver {  
protected:  Approver* next = nullptr;  
public:  void setNext(Approver* nextApprover) {  next = nextApprover;  }  virtual void handle(int amount) = 0;  
};  // 具体处理者：组长  
class GroupLeader : public Approver {  
public:  void handle(int amount) override {  if (amount <= 1000) {  std::cout << "组长审批通过（金额：" << amount << "元）" << std::endl;  } else if (next) {  next->handle(amount);  } else {  std::cout << "无人能处理此金额！" << std::endl;  }  }  
};  // 具体处理者：经理  
class Manager : public Approver {  
public:  void handle(int amount) override {  if (amount <= 5000) {  std::cout << "经理审批通过（金额：" << amount << "元）" << std::endl;  } else if (next) {  next->handle(amount);  }  }  
};  int main() {  GroupLeader leader;  Manager manager;  leader.setNext(&manager);  leader.handle(800);     // 组长处理  leader.handle(3000);    // 经理处理  leader.handle(10000);   // 无处理  return 0;  
}  

输出：

组长审批通过（金额：800元）  
经理审批通过（金额：3000元）  
无人能处理此金额！  

解析：

• 组长处理 ≤1000 元的请求，否则转交经理。
• 经理处理 ≤5000 元的请求，更高金额无后续处理者。

---

2. Python 示例（日志过滤器链）

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)  # 客户端  
debug = DebugHandler()  
error = ErrorHandler()  
debug.set_next(error)  debug.handle("DEBUG", "调试信息")  # [DEBUG] 调试信息  
debug.handle("ERROR", "系统崩溃")  # [ERROR] 系统崩溃  
debug.handle("INFO", "普通日志")   # 无输出  

解析：

• DebugHandler 处理 DEBUG 日志，其他级别转交下一处理者。
• 链式调用避免硬编码日志级别判断。

---

3. Java 示例（请假审批系统）

// 抽象处理者  
abstract class Approver {  protected Approver next;  public void setNext(Approver next) {  this.next = next;  }  public abstract void handle(int days);  
}  // 具体处理者：组长  
class GroupLeader extends Approver {  @Override  public void handle(int days) {  if (days <= 3) {  System.out.println("组长批准请假 " + days + "天");  } else if (next != null) {  next.handle(days);  }  }  
}  // 具体处理者：经理  
class Manager extends Approver {  @Override  public void handle(int days) {  if (days <= 7) {  System.out.println("经理批准请假 " + 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);  // 组长处理  leader.handle(5);  // 经理处理  leader.handle(10); // 无处理  }  
}  

输出：

组长批准请假 2天  
经理批准请假 5天  

解析：

• 组长处理 ≤3 天的请假，其余转交经理。
• 责任链动态组合，新增审批人只需扩展链。

---

五、优缺点分析

优点	缺点
1. 解耦请求与处理逻辑：客户端无需知道具体处理者	1. 性能问题：长链可能导致请求传递慢
2. 灵活扩展：动态增减处理节点，符合开闭原则	2. 调试困难：请求可能未被处理或循环传递
3. 单一职责：每个处理者专注自身逻辑	3. 链配置错误风险：需确保链正确连接

---

六、总结

责任链模式通过链式传递请求，实现了处理逻辑的动态组合与解耦。适用于多级审批、日志过滤等场景，但需注意链长控制和错误处理。其核心价值在于：

1. 灵活扩展：新增处理者无需修改原有代码。
2. 职责分离：每个处理者只关注自身任务。
3. 实际应用：如 Spring MVC 的拦截器链、Netty 的 ChannelPipeline。