设计模式笔记 – 责任链模式

顾名思义,责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)为请求创建了一个接收者对象的链。这种模式给予请求的类型,对请求的发送者和接收者进行解耦。这种类型的设计模式属于行为型模式。

在这种模式中,通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求,那么它会把相同的请求传给下一个接收者,依此类推。

介绍

  • 意图: 避免请求发送者与接收者耦合在一起,让多个对象都有可能接收请求,将这些对象连接成一条链,并且沿着这条链传递请求,直到有对象处理它为止。
  • 主要解决: 职责链上的处理者负责处理请求,客户只需要将请求发送到职责链上即可,无须关心请求的处理细节和请求的传递,所以职责链将请求的发送者和请求的处理者解耦了。
  • 何时使用: 在处理消息的时候以过滤很多道。
  • 如何解决: 拦截的类都实现统一接口。
  • 关键代码: Handler 里面聚合它自己,在 HandlerRequest 里判断是否合适,如果没达到条件则向下传递,向谁传递之前 set 进去。
  • 优点: 1、降低耦合度。它将请求的发送者和接收者解耦。 2、简化了对象。使得对象不需要知道链的结构。 3、增强给对象指派职责的灵活性。通过改变链内的成员或者调动它们的次序,允许动态地新增或者删除责任。 4、增加新的请求处理类很方便。
  • 缺点: 1、不能保证请求一定被接收。 2、系统性能将受到一定影响,而且在进行代码调试时不太方便,可能会造成循环调用。 3、可能不容易观察运行时的特征,有碍于除错。
  • 应用实例: 1、红楼梦中的"击鼓传花"。 2、JS 中的事件冒泡。 3、JAVA WEB 中 Apache Tomcat 对 Encoding 的处理,Struts2 的拦截器,jsp servlet 的 Filter。
  • 使用场景: 1、有多个对象可以处理同一个请求,具体哪个对象处理该请求由运行时刻自动确定。 2、在不明确指定接收者的情况下,向多个对象中的一个提交一个请求。 3、可动态指定一组对象处理请求。
  • 注意事项: 在 JAVA WEB 中遇到很多应用。

示例

我们创建抽象类 AbstractLogger,带有详细的日志记录级别。然后我们创建三种类型的记录器,都扩展了 AbstractLogger。每个记录器消息的级别是否属于自己的级别,如果是则相应地打印出来,否则将不打印并把消息传给下一个记录器。

Java 实现

创建抽象的记录器类

public abstract class AbstractLogger {
    public static int INFO = 1;
    public static int DEBUG = 2;
    public static int ERROR = 3;
    protected int level;
    protected AbstractLogger nextLogger;
    public void setNextLogger(AbstractLogger nextLogger) {
        this.nextLogger = nextLogger;
    }
    public void logMessage(int level, String Message) {
        if (this.level <= level) {
            write(message);
        }
        if (nextLogger != null) {
            nectLogger.logMessage(level, message);
        }
    }
    abstract protected void write(String message);
}

创建扩展了该记录器的实体类

public class ConsoleLogger extends AbstractLogger {
    public ConsoleLogger(int level) {
        this.level = level;
    }
    @Override
    protected void write(String message) {
        System.out.println("Standard Console::Logger: "+message);
    }
}
public class ErrorLogger extends AbstractLogger {
    public ErrorLogger(int level) {
        this.level = level;
    }
    @Override
    protected void write(String message) {
        System.out.println("Error Console::Logger: "+message);
    }
}
public class FileLogger extends AbstractLogger {
    public FileLogger(int level) {
        this.level = level;
    }
    @Override
    protected void write(String message) {
        System.out.println("File::Logger: "+message);
    }
}

创建不同类型的记录器,赋予它们不同的错误级别,并在每个记录器中设置下一个记录器。每个记录器中的下一个记录器代表的是链的一部分。

public class ChainPatternDemo {
    private static AbstractLogger getChainLoggers() {
        AbstractLogger errorLogger = new ErrorLogger(AbstractLogger.ERROR);
        AbstractLogger fileLogger = new FileLogger(AbstractLogger.DEBUG);
        AbstractLogger consoleLogger = new ConsoleLogger(AbstractLogger.INFO);

        errorLogger.setNextLogger(fileLogger);
        fileLogger.setNextLogger(consoleLogger);

        return errorLogger;
    }
    public static void main(String[] args) {
        AbstractLogger loggerChain = getChainLoggers();
        loggerChain.logMessage(AbstractLogger.INFO, "This is an infomation.");
        loggerChain.logMessage(AbstractLogger.DEBUG, "This is a debug level infomation.");
        loggerChain.logMessage(AbstractLogger.ERROR, "This is an error infomation.");
    }
}

Python 实现

import abc

class AbstractLogger(abc.ABC):
    INFO = 1
    DEBUG = 2
    ERROR = 3

    def __init__(self):
        self.level = 0
        self._next_logger = None

    def set_next_logger(self, next_logger):
        self._next_logger = next_logger

    def log_message(self, level: int, message: str):
        if self.level <= level:
            self.write(message)
        if self._next_logger is not None:
            self._next_logger.log_message(level, message)

    @abc.abstractmethod
    def write(self, message: str):
        ...

class ConsoleLogger(AbstractLogger):
    def __init__(self, level: int):
        super(ConsoleLogger, self).__init__()
        self.level = level

    def write(self, message: str):
        print(f"Standard Console::Logger: {message}")

class ErrorLogger(AbstractLogger):
    def __init__(self, level: int):
        super(ErrorLogger, self).__init__()
        self.level = level

    def write(self, message: str):
        print(f"Error Console::Logger: {message}")

class FileLogger(AbstractLogger):
    def __init__(self, level: int):
        super(FileLogger, self).__init__()
        self.level = level

    def write(self, message: str):
        print(f"File::Logger: {message}")

if __name__ == "__main__":
    def get_chain_loggers():
        error_logger = ErrorLogger(AbstractLogger.ERROR)
        file_logger = FileLogger(AbstractLogger.DEBUG)
        console_logger = ConsoleLogger(AbstractLogger.INFO)

        error_logger.set_next_logger(file_logger)
        file_logger.set_next_logger(console_logger)

        return error_logger

    logger_chain = get_chain_loggers()
    logger_chain.log_message(AbstractLogger.INFO,
                             "This is an infomation.")
    logger_chain.log_message(AbstractLogger.DEBUG,
                             "This is a debug level infomation.")
    logger_chain.log_message(AbstractLogger.ERROR,
                             "This is an error infomation.")

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