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责任链模式

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责任链模式(Chain of Responsibility)

感觉这种模式很有用的,深入学习学习。。。。

一、引言
初看责任链模式,心里不禁想起了一个以前听过的相声:看牙。说的是一个病人看牙的时候,医生不小心把拔下的一个牙掉进了病人嗓子里。病人因此楼上楼下的跑了好多科室,最后无果而终。
责任链模式就是这种“推卸”责任的模式,你的问题在我这里能解决我就解决,不行就把你推给另一个对象。至于到底谁解决了这个问题了呢?我管呢!

二、定义与结构
从名字上大概也能猜出这个模式的大概模样——系统中将会存在多个有类似处理能力的对象。当一个请求触发后,请求将在这些对象组成的链条中传递,直到找到最合适的“责任”对象,并进行处理。
《设计模式》中给它的定义如下:使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和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,直到有一个对象处理它为止。
从定义上可以看出,责任链模式的提出是为了“解耦”,以应变系统需求的变更和不明确性。
下面是《设计模式》中给出的适用范围:
1) 有多个的对象可以处理一个请求,哪个对象处理该请求运行时刻自动确定。
2) 你想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) 可处理一个请求的对象集合应被动态指定。
责任链模式真的能给发送者和接收者之间解耦(这好像很神奇)吗?先来看下它的组成角色。这个问题我会在下面提及。
责任链模式由两个角色组成:
1) 抽象处理者角色(Handler):它定义了一个处理请求的接口。当然对于链子的不同实现,也可以在这个角色中实现后继链。
2) 具体处理者角色(Concrete Handler):实现抽象角色中定义的接口,并处理它所负责的请求。如果不能处理则访问它的后继者。
至于类图不放也罢。毕竟就是一个继承或者实现。

三、纯与不纯
责任链模式的纯与不纯的区别,就像黑猫、白猫的区别一样。不要刻意的去使自己的代码来符合一个模式的公式。只要能够使代码降低耦合、提高重用,满足系统需求并能很好的适应变化就好了。正所谓:管它黑猫白猫,抓住老鼠就是好猫!
纯的责任链模式,规定一个具体处理者角色只能对请求作出两种动作:自己处理;传给下家。不能出现处理了一部分,把剩下的传给了下家的情况。而且请求在责任链中必须被处理,而不能出现无果而终的结局。
反之,则就是不纯的责任链模式。
不纯的责任链模式还算是责任链模式吗?比如一个请求被捕获后,每个具体处理者都尝试去处理它,不管结果如何都将请求再次转发。我认为这种方式的实 现,算不算是责任链模式的一种倒不重要,重要的是我们也能从中体味到责任链模式的思想:通过将多个处理者之间建立联系,来达到请求与具体的某个处理者的解 耦。


坛子上讨论设计模式的也挺多的,但是关于这个责任链模式还没有人提及,我对责任链模式也有些疑惑,我的疑惑是,责任链真的是一种设计模式吗,我为什么有这 种疑惑呢,因为在我用到和学习的责任链一共有3种,但是n多的书上就是那么一种最基础的责任链模式。在我的心里,只要能完成责任传递的都可以称之为责任 链。当然也有可能我的这种理解是错误的,但如果我的理解是错误的,那么就是说每种模式都是有固定形态的,简单的模式是有固定形态,这我承认,但是如果说所 有的模式都有固定的形态我不太相信,下面我就用文章来说明我的观点。

下面我详细说说我眼里的3种责任链模式:
1, 基本版责任链
这里所谓的基本责任链模式是指书上网上到处都有的责任链模式,其实这种模式网上到处都有,我就炒炒冷菜。让我们来看看下面这个关于它的uml图。这是最简单的责任链模式,但是事实上我很少看到它在真实的系统中被使用(也有可能经验不足)。大家看到,我在图中给接口和类取的名字是Filter,没错,这个模式待会将会和正真的Filter相比较。下面我们就看看在spring中如何实现这么一种责任链模式。就这样,当你从spring的的context中得到这个authFilter的时候,你其实得到了一条链,当你调用authFilter的方法是,这个 调用会沿着链向下传递。到目前为止,我们已经实现了一个很搓(差)的责任链了,现在如果你在使用struts1.x系列,那么你就可以把这个代码搬到 struts1.x里,给action实现它自己的不依赖于servlet容器的拦截器了(当然如果是你真的想的话)。

众所周知的责任链成型了,但是你能忍受这种所谓的责任链模式吗,至少我不能,即使我使用struts1.x,我也不会傻到把上面这个破代码搬到项目里去的。那么就再让我们来看看第二种责任链模式吧。
2, 我之前写了一篇关于观察者的文章( http://www.iteye.com/topic/102068 ),在这篇文章中,我曾经说过观察者稍微改一下就可以变成责任链,也就是说我们可以通过观察者来实现同上面一样的功能。这里我只简单描述一下如何用观察者来实现责任链。当然首先我们必须要理解观察者模式,如果不清楚观察者模式的就看http://www.iteye.com/topic/102068 这篇文章吧。

如果说之前的那个责任链是通过nextFilter引用而形成的话,那么观察者模式中的观察者的集合也可以看作是一个链,只不过这个链上的每一个 update方法都是要执行的,我们可以让它们某些执行某些不执行吗,当然可以了,只需要在写update方法的实现判断一下是否需要执行就行了,判断的 条件就是update传进去的,比如说被观察者如下:这样的话,每次通知观察者,在观察者列表中只有一个或多个观察者被执行了,如此一来,也实现了第一中观察者的功能。那么如果要为struts1.x实现不 依赖于servlet容器的拦截器的时候我会用它吗?还是不会,因为虽然我也认为它是责任链,但事实上它更具备观察者的特征,比如说有一个列表,执行的时 候需要遍历列表,并执行列表中对象的方法,这明显是观察者的特征。所以说它更像观察者,如果说观察者是父亲,责任链是母亲,那这个第二种责任链其实更像父 亲。

虽然我还是不会用它来实现上面的需求,但是有一点我倒觉得这种用法比较像spring提供的事件机制,只不过在事件机制中是根据参数是否是属于某 一类型(指instanceOf方法)来判断事件是否应该发生的,不管怎么说,都是用观察者模式来实现的(貌似我又在谈观察者的重要性了)。

其实上面的这个equals判断是可以用正则表达式来代替,也就是说每一个update方法执行之前可以先用正则表达式匹配一下参数是否符合要求,这样灵活性就更大了,在第3种责任链中,我将会用正则表达式来判断责任的传递。

接下来轮到第3种责任链了(口干舌燥,喝点水吧),
3, 潇洒版责任链
我们来看看所谓的潇洒版的责任链模式,如下图所示:
图2,见附件

很明显,这个图复杂多了,可以说这个责任链和基本版的责任链有本质的区别,他不是一个责任对象引用另外一个责任对象这种形式,通过这种形式形成了一条看不 见的链。但是这够oo吗,所谓责任链,其实暗示着我们这里有两个类,一个是责任,一个是链,如果像基本版的责任链就只有一个责任类,通过责任之间的依赖形 成了一个链。显然这种方式明显比不上潇洒版责任链,在这种责任链中,责任是一个对象,链也是一个对象。

我们来仔细看一下上面这个图,责任就是ConcreateHandler,链就是ConcreateHandlerChain,HandlerConfig是对责任的配置类,事实上链和责任之间的关系是靠HandlerConfig联系起来的。

首先我们来看一下链对象中的executeHandler()方法,这个方法是整个责任链的核心:值得注意的是这个方法中有一个递规操作用,它的作用是当前handler不被执行的话就去判断是否执行下一个handler,我对递规还是有点怕的,大家有其他方法吗
我们再来看看责任对象中的executeHandler方法,这个方法就是每个责任对象的行为:就是通过责任对象和链对象之间的重复调用,我们就实现了责任的传递,那为什么还需要一个config呢,这是因为责任链上的责任我认为应该是不带状态的, 这个用户在写自己的责任对象的时候不需要考虑它的配置,因为通常它的配置是写在配置文件中的。我们来看一下config类:熟悉tomcat的同学大概已经猜出来了,这种责任链事实上就是tomcat中的filter,几乎一样的,那么让我们再看看测试方法:上面一些config对象的创建可以放到框架中,每个线程都创建一个EasyHandlerChain就行了,当然我们也可以把config对象创建所需 要的配置放到annotation中去,但在这个例子中没有必要这样做。在测试方法中,每个config都设置了匹配表达式,每个chain对象都设置了 匹配的值,简直和tomcat的filter配置一摸一样是吗。

附件是上面3种责任链的源代码, 尤其是第3种,只看上面贴出来的代码不太容易理解,看看源代码,运行一下就明白了。

总结一下吧:我们可以看到,在责任链的实现中我们使用到3种模式,这也是我的疑惑,责任链是一种设计模式吗,我认为它不应该属于某一种模式,责任链是一种 思想,这种思想凌驾于模式之上,我们可以用模式来实现这种思想。这就是我想说的,如果你觉的这种理解是不正确的,请务必说明理由。




评论
职责链和观察者有几个重要区别
1.从概念上讲,职责链是个有序的线性表,所有的节点每次都按固定的顺序被调用.而观察者则没有这个要求.
2.职责链各个节点可以相互影响,即在事件的传递过程中,可以对事件进行修改,甚至阻止事件的传递.而观察者不行.观察者要求每次事件发生所有的观察者都应该收到通知,并且通知内容相同.各个观察者应该彼此独立,并不知道彼此的存在.

搂主的第二中实现就是观察者者模式了,没有任何职责链的味道。各个observer之间彼此独立监听事件,事件发生后独自进行操作。
楼主第三种实现属于观察者模式加入ChangeManager.

http://www.iteye.com/topic/411182

见代码
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