C#设计模式(21)——责任链模式

一、引言

在现实生活中,有很多请求并不是一个人说了就算的,例如面试时的工资,低于1万的薪水可能技术经理就可以决定了,但是1万~1万5的薪水可能技术经理就没这个权利批准,可能就需要请求技术总监的批准,所以在面试的完后,经常会有面试官说,你这个薪水我这边觉得你这技术可以拿这个薪水的,但是还需要技术总监的批准等的话。这个例子也就诠释了本文要介绍的内容。生活中的这个例子真是应用了责任链模式。

二、责任链模式介绍

2.1 责任链模式的定义

从生活中的例子可以发现,某个请求可能需要几个人的审批,即使技术经理审批完了,还需要上一级的审批。这样的例子,还有公司中的请假,少于3天的,直属Leader就可以批准,3天到7天之内就需要项目经理批准,多余7天的就需要技术总监的批准了。介绍了这么多生活中责任链模式的例子的,下面具体给出面向对象中责任链模式的定义。

责任链模式指的是——某个请求需要多个对象进行处理,从而避免请求的发送者和接收之间的耦合关系。将这些对象连成一条链子,并沿着这条链子传递该请求,直到有对象处理它为止。

2.2 责任链模式的结构图

从责任链模式的定义可以发现,责任链模式涉及的对象只有处理者角色,但由于有多个处理者,它们具有共同的处理请求的方法,所以这里抽象出一个抽象处理者角色进行代码复用。这样分析下来,责任链模式的结构图也就不言而喻了,具体结构图如下所示。

主要涉及两个角色:

  • 抽象处理者角色(Handler):定义出一个处理请求的接口。这个接口通常由接口或抽象类来实现。
  • 具体处理者角色(ConcreteHandler):具体处理者接受到请求后,可以选择将该请求处理掉,或者将请求传给下一个处理者。因此,每个具体处理者需要保存下一个处理者的引用,以便把请求传递下去。

2.3 责任链模式的实现

有了上面的介绍,下面以公司采购东西为例子来实现责任链模式。公司规定,采购架构总价在1万之内,经理级别的人批准即可,总价大于1万小于2万5的则还需要副总进行批准,总价大于2万5小于10万的需要还需要总经理批准,而大于总价大于10万的则需要组织一个会议进行讨论。对于这样一个需求,最直观的方法就是设计一个方法,参数是采购的总价,然后在这个方法内对价格进行调整判断,然后针对不同的条件交给不同级别的人去处理,这样确实可以解决问题,但这样一来,我们就需要多重if-else语句来进行判断,但当加入一个新的条件范围时,我们又不得不去修改原来设计的方法来再添加一个条件判断,这样的设计显然违背了“开-闭”原则。这时候,可以采用责任链模式来解决这样的问题。具体实现代码如下所示。

既然,原来的设计会因为价格条件范围的变化而导致不利于扩展,根据“封装变化”的原则,此时我们想的自然是能不能把价格范围细化到不同的类中呢?因为每个价格范围都决定某个批准者,这里就联想到创建多个批准类,这样每个类中只需要针对他自己这个范围的价格判断。这样也就是责任链的最后实现方式了,具体的运行结果如下图所示。

三、责任链模式的适用场景

在以下场景中可以考虑使用责任链模式:

  • 一个系统的审批需要多个对象才能完成处理的情况下,例如请假系统等。
  • 代码中存在多个if-else语句的情况下,此时可以考虑使用责任链模式来对代码进行重构。

四、责任链模式的优缺点

责任链模式的优点不言而喻,主要有以下点:

  • 降低了请求的发送者和接收者之间的耦合。
  • 把多个条件判定分散到各个处理类中,使得代码更加清晰,责任更加明确。

责任链模式也具有一定的缺点,如:

  • 在找到正确的处理对象之前,所有的条件判定都要执行一遍,当责任链过长时,可能会引起性能的问题
  • 可能导致某个请求不被处理。

五、总结

责任链降低了请求端和接收端之间的耦合,使多个对象都有机会处理某个请求。如考试中作弊传纸条,泡妞传情书一般。在下一章将继续分享访问者模式。

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