Java设计模式（五）—— 责任链模式

        责任链模式定义如下：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者与接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，知道有一个对象处理它为止。

适合使用责任链模式的情景如下：

• 有许多对象可以处理用户的请求，应用程序可自动确定谁处理用户请求
• 希望在用户不必明确指定接受者的情况下，向多个接受者提交一个请求
• 程序希望动态定制可处理用户请求的对象集合

一、问题的提出

        在生活中我们经常会遇到这样的问题，例如：在企业工作的员工请假问题。假设假期少于一天的可由组长决定；多余1天少于2天的，可由车间主任决定；大于2天的可由经理决定。 “组长——主任——经理”构成了一个功能链。员工提出请假请求后，组长根据权限决定是否同意员工请假。若超出其权限，则传递给下一个责任人——主任。主任根据权限决定是否同意请假，若超出权限，在传递给下一个责任人——经理。

        也就是说，请假这个“请求”，一定可以在功能链中的某一节点处理并返回。

二、责任链设计模式

        由于是一系列类试图处理一个请求request，这些类之间是一个松散的耦合，唯一的共同点就是在他们之间传递请求request。

        也就是说，来了一个请求，A类先处理，如果没有处理，就传递到B类处理，如果没有处理，就传递给C类处理，这就像一个链条一样传递下去。

责任链模式涉及的角色如下：

• 抽象处理者角色（Handler）：定义一个处理请求的接口或抽象类。可定义一个方法，以设定和返回对下一节点的引用。
• 具体处理者（ConcreteHandler）：具体处理者接到请求后，可以选择将请求处理完毕，或者将请求传给下一节点。由于具体处理者持有对下一节点的引用，因此，如果需要，具体处理者可以访问下一节点。
• 客户（Client）：负责形成具体处理者的节点功能链，并传递初始请求。

利用责任链模式编制员工请假审批功能类：

 （1）请求类

public class Request {int day;  //请假的天数Request(int day) {this.day = day;}
}

（2）抽象处理者类Handler

public abstract class Handler {private Handler next;public Handler getNext() {return next;}public void setNext(Handler next) {this.next = next;}//定义抽象请求方法，子类要重写public abstract boolean handle(Request request);
}

（3）三个具体处理者类

public class ZuZhang extends Handler{static int limit = 1;@Overridepublic boolean handle(Request request) {if (request.day <= limit) {System.out.println("组长同意请假！");return true;}return getNext().handle(request);}
}

public class ZhuRen extends Handler{static int limit = 2;@Overridepublic boolean handle(Request request) {if (request.day <= limit) {System.out.println("主任同意请假！");return true;}return getNext().handle(request);}
}

public class JingLi extends Handler{static int limit = 3;@Overridepublic boolean handle(Request request) {if (request.day <= limit) {System.out.println("经理同意请假！");return true;}return getNext().handle(request);}
}

（4）生成责任链前后顺序关系类

public class MyChain {private Handler one = new ZuZhang();private Handler two = new ZhuRen();private Handler three = new JingLi();//生成责任链public void createChain() {one.setNext(two);two.setNext(three);}public void handle(Request request) {one.handle(request);}
}

（5）测试类

public class Test {public static void main(String[] args) {Request request = new Request(3);MyChain myChain = new MyChain();myChain.createChain();myChain.handle(request);}
}

测试结果：

经理同意请假！

三、反射的作用

        在上面的MyChain类可以看出：所形成的责任链是刚性的，若需求分析发生了变化，链中需增加或减少节点，我们必须重新修改MyChain类，以适应需求分析发展的需要。那么，能否不修改程序，而又能满足需求分析的变化呢？答案是可以的，那就是“配置文件+反射”技术。 

（1）对上面的例子而言，编写myconfig.txt配置文件：

chain=shejimoshi.zerenlian.ZuZhang,shejimoshi.zerenlian.ZhuRen,shejimoshi.zerenlian.JingLi

 放在了这个位置：

 （2）创建MyChain2

注释中很详细了写了每行代码的含义

import java.io.FileInputStream;
import java.util.Properties;public class MyChain2 {//声明了一个私有成员变量 handle，用于存储责任链中的各个节点。private Handler handle[];public void createChain() {try {//这里打开了一个配置文件 myconfig.txt，并使用 Properties 类加载其中的配置信息。FileInputStream in = new FileInputStream("D:\\Java_Dev\\IDEA_Projects\\Personal_project\\programmer_code\\src\\main\\java\\shejimoshi\\zerenlian\\myconfig.txt");Properties properties = new Properties();properties.load(in);///获取了配置文件中 chain 属性的值，并按照逗号分隔成一个字符串数组 unit，表示责任链中的节点。// 然后，代码通过数组的长度创建了一个 Handler 类型的数组 handle，用于存储责任链中的各个节点。String chain = properties.getProperty("chain");String unit[] = chain.split(",");int chainLength = unit.length;handle = new Handler[chainLength];//通使用Java反射机制，根据 unit 数组中的类名动态加载各个责任链节点对象，并存储到 handle 数组中。for (int i = 0; i < chainLength; i++) {handle[i] = (Handler) Class.forName(unit[i]).newInstance();}//通过遍历 handle 数组，设置责任链节点之间的前后关系。for (int i = 0; i < chainLength - 1; i++) {handle[i].setNext(handle[i+1]);}in.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}//这个方法是责任链模式的核心，用于处理请求。这里直接调用责任链中的第一个节点来处理请求。public void handle(Request request) {handle[0].handle(request);}
}

（3）再次测试

public class Test {public static void main(String[] args) {Request request = new Request(2);MyChain2 myChain = new MyChain2();myChain.createChain();myChain.handle(request);}
}

测试结果：

主任同意请假！

（4）新增责任链

增加一个董事长的处理者，经理不能处理的时候转交给董事长处理

public class DongShiZhang extends Handler{static int limit = 5;@Overridepublic boolean handle(Request request) {if (request.day <= limit) {System.out.println("董事长同意请假！");return true;}return getNext().handle(request);}
}

（5）修改配置文件

增加董事长

chain=shejimoshi.zerenlian.ZuZhang,shejimoshi.zerenlian.ZhuRen,shejimoshi.zerenlian.JingLi,shejimoshi.zerenlian.DongShiZhang

（5）再次测试

public class Test {public static void main(String[] args) {Request request = new Request(4);MyChain2 myChain = new MyChain2();myChain.createChain();myChain.handle(request);}
}

测试结果：

董事长同意请假！

        总结：可以看到，当需求发生变化时，只需要增加责任链中的具体处理者类，然后在配置文件中添加该具体处理者，并不需要去修改MyChain2的内容，这就是反射的作用。