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设计模式(行为型模式)责任链模式

目录

    • 一、简介
    • 二、责任链模式
      • 2.1、处理器接口
      • 2.2、具体处理器类
      • 2.3、使用
    • 三、优点与缺点

一、简介

  责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)是一种行为设计模式,允许你将请求沿着处理者链进行传递,直到有一个处理者能够处理该请求为止。这种模式解耦了发送者和接收者之间的关系,允许多个对象对请求进行处理,但发送者无需知道请求的处理过程和最终哪个对象处理了它。

  在责任链模式中,请求通常沿着一个对象链传递,每个处理者对象都包含了自己的处理逻辑和对下一个处理者的引用。当收到请求时,处理者可以选择自行处理、部分处理或将请求传递给链中的下一个处理者。该模式通常包含以下角色:

  • Handler(抽象处理者): 定义了处理请求的接口,通常包含一个指向下一个处理者的引用。
  • ConcreteHandler(具体处理者): 实现抽象处理者接口,在接收到请求后,如果能够处理则处理请求,否则将请求传递给下一个处理者。

  责任链模式能够动态地建立请求的处理链,可以灵活地添加、移除或调整处理者对象,根据需求自由组合处理链。这样可以避免请求发送者和接收者之间的直接耦合,提高了系统的灵活性和可维护性。

二、责任链模式

  当涉及责任链模式时,可以创建一个处理器接口 Logger 和具体的处理器类 DebugLogger、InfoLogger、WarningLogger、ErrorLogger 和 FatalLogger。每个处理器类都可以处理相应级别的日志,如果不能处理,则将日志传递给下一个处理器

2.1、处理器接口

// 处理器接口
public interface Logger {void setNextLogger(Logger nextLogger);void logMessage(int level, String message);
}

2.2、具体处理器类

DebugLogger

public class DebugLogger implements Logger {private Logger nextLogger;@Overridepublic void setNextLogger(Logger nextLogger) {this.nextLogger = nextLogger;}@Overridepublic void logMessage(int level, String message) {if (level <= 1) {System.out.println("Debug Logger: " + message);} else if (nextLogger != null) {nextLogger.logMessage(level, message);}}
}

InfoLogger

public class InfoLogger implements Logger {private Logger nextLogger;@Overridepublic void setNextLogger(Logger nextLogger) {this.nextLogger = nextLogger;}@Overridepublic void logMessage(int level, String message) {if (level <= 2) {System.out.println("Info Logger: " + message);} else if (nextLogger != null) {nextLogger.logMessage(level, message);}}
}

WarningLogger

public class WarningLogger implements Logger {private Logger nextLogger;@Overridepublic void setNextLogger(Logger nextLogger) {this.nextLogger = nextLogger;}@Overridepublic void logMessage(int level, String message) {if (level <= 3) {System.out.println("Warning Logger: " + message);} else if (nextLogger != null) {nextLogger.logMessage(level, message);}}
}

ErrorLogger

public class ErrorLogger implements Logger {private Logger nextLogger;@Overridepublic void setNextLogger(Logger nextLogger) {this.nextLogger = nextLogger;}@Overridepublic void logMessage(int level, String message) {if (level <= 4) {System.out.println("Error Logger: " + message);} else if (nextLogger != null) {nextLogger.logMessage(level, message);}}
}

FatalLogger

public class FatalLogger implements Logger {private Logger nextLogger;@Overridepublic void setNextLogger(Logger nextLogger) {this.nextLogger = nextLogger;}@Overridepublic void logMessage(int level, String message) {if (level <= 5) {System.out.println("Fatal Logger: " + message);} else if (nextLogger != null) {nextLogger.logMessage(level, message);}}
}

2.3、使用

// 测试类
public class ChainOfResponsibilityExample {public static void main(String[] args) {Logger debugLogger = new DebugLogger();Logger infoLogger = new InfoLogger();Logger warningLogger = new WarningLogger();Logger errorLogger = new ErrorLogger();Logger fatalLogger = new FatalLogger();// 构建责任链debugLogger.setNextLogger(infoLogger);infoLogger.setNextLogger(warningLogger);warningLogger.setNextLogger(errorLogger);errorLogger.setNextLogger(fatalLogger);// 测试责任链debugLogger.logMessage(2, "This is an info message.");debugLogger.logMessage(4, "This is an error message.");debugLogger.logMessage(5, "This is a fatal message.");}
}

运行结果:

Info Logger: This is an info message.
Error Logger: This is an error message.
Fatal Logger: This is a fatal message.

  在这个示例中,我们创建了多个具体的处理器类来处理不同级别的日志。通过构建责任链,每个处理器类中实现了处理逻辑,并且能够将日志传递给下一个处理器,直至最终处理。在测试类中,演示了发送不同级别的日志请求,并观察责任链的处理过程。

三、优点与缺点

  责任链模式有一些优点和缺点,让我们来看一下:

优点

  • 降低耦合度: 将请求发送者和接收者解耦,发送者无需知道请求的处理者,也不需要知道请求是如何被处理以及谁来处理。
  • 灵活性和可扩展性:可以动态地调整、增加或删除处理者对象,也可以改变它们之间的顺序,以满足不同的处理需求。
  • 单一职责原则: 每个具体处理者都专注于自己的处理逻辑,使得系统更加符合单一职责原则。

缺点

  • 请求处理不保证被执行:如果请求没有被任何处理者处理,可能会出现未处理的情况,这需要在设计时考虑清楚。
  • 性能问题:如果责任链太长或者处理者逻辑过于复杂,可能会影响性能。同时,递归地向下传递请求可能会影响性能。

  责任链模式适合处理对象之间存在多种处理方式的情况,但在使用时需要注意权衡,避免责任链过长、过于复杂,以及处理者责任划分不清晰等问题。

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