**“这是我参与8月更文挑战的第27天，活动详情查看：[8月更文挑战](https://juejin.cn/post/6987962113788493831 "https://juejin.cn/post/6987962113788493831")”** # 一、什么是责任链模式？责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是将链中每一个节点看作是一个对象，每一个节点处理的请求均不同，且内部自动维护一个下一个节点对象。当一个请求从链式的首端发出时，会沿着链的路径依次传递给每一个节点对象，直至有对象处理这个请求为止。属于行为型模式。多个对象都有机会处理请求，从而避免了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。 # 二、责任链模式的应用场景在日常生活中责任链模式还是比较常见的，我们平时工作处理一些事情，往往是各部门之间协同合作的完成某一个任务。而每个部门都有各自的职责，因此，很多时候事情完成一半，便会转交给下一个部门，直到所有部门都过一遍之后事情才能完成。还有我们平时俗话说的过五关、斩六将其实也是一种责任链。责任链模式主要是解耦了请求与处理，客户只需要将请求发送到链上即可，无需关心请求的具体内容和处理细节，请求会自动进行传递直至有节点对象进行处理。适用于以下应用场景： 1. 多个对象可以处理同一请求，但具体由哪个对象处理则在运行时动态决定。 2. 可动态指定一组对象处理请求。 # 三、责任链模式涉及的角色首先来看下责任链模式的通用UML类图： ![image.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9134b5b3407344a28be58f971a4bc547~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image) 从UML类图中，我们可以看到，责任链模式主要包含两种角色： 1. 抽象处理者（Handler）：定义一个请求处理的方法，并维护一个下一个处理节点Handler对象的引用。 2. 具体处理者（ConcreteHandler）：对请求进行处理，如果不感兴趣，则进行转发。责任链模式的本质是解耦请求与处理，让请求在处理链中能进行传递与被处理，理解责任链模式应当理解的是其模式（道）而不是其具体实现（术），责任链模式的独到之处是其将节点处理者组合成了链式结构，并允许节点自身决定是否进行请求处理或转发，相当于让请求流动了起来。 # 四、利用责任链模式进行数据校验拦截首先，创建一个实体类Member： ```java @Data public class Member { private String loginName; private String loginPass; private String roleName; public Member(String loginName, String loginPass) { this.loginName = loginName; this.loginPass = loginPass; } } ``` 然后看一段我们经常写的代码： ```java public class MemberService { public void login(String loginName, String loginPass) { if (null == loginName || loginName.trim().equals("")) { return; } if (null == loginPass || loginPass.trim().equals("")) { return; } Member member = checkExists(loginName, loginPass); if (member == null) { System.out.println("用户不存在~~~"); return; } if (!"管理员".equals(member.getRoleName())) { System.out.println("您不是管理员，没有操作权限~"); return; } System.out.println("允许操作"); } private Member checkExists(String loginName, String loginPass) { Member member = new Member(loginName, loginPass); member.setRoleName("管理员"); return member; } public static void main(String[] args) { MemberService memberService = new MemberService(); memberService.login("mark", "666888"); } } ``` 请问各位小伙伴，你们是不是经常这么干？上面的代码中，主要功能是做了登录前的数据校验，然后判断逻辑是有先后顺序的。首先做非空判断，然后检查账号是否有效，最终获得用户角色。然后根据用户角色所拥有的的权限再匹配是否有操作权限。那么这样的校验性代码一般都是必不可少的，但是写在具体的业务代码又显得代码非常臃肿，因此我们可以用责任链模式，将这些检查步骤串联起来，而且不影响代码美观。可以使得我们在编码时可以更加专注于某一个具体的业务逻辑处理。下面我们用责任链模式来优化一下代码，首先创建一个Handler类： ```java public abstract class Handler { protected Handler chain; public void next(Handler handler) { this.chain = handler; } public abstract void doHandle(Member member); } ``` 我们分别创建非空校验ValidateHandler类、登录校验LoginHandler类和权限校验AuthHandler类，来看代码ValidateHandler类： ```java public class ValidateHandler extends Handler { @Override public void doHandle(Member member) { if (null == member.getLoginName() || member.getLoginName().trim().equals("")) { return; } if (null == member.getLoginPass() || member.getLoginPass().equals("")) { return; } System.out.println("用户名和密码校验成功，可以往下执行"); chain.doHandle(member); } } ``` LoginHandler类： ```java public class LoginHandler extends Handler { @Override public void doHandle(Member member) { System.out.println("登录成功"); member.setRoleName("管理员"); chain.doHandle(member); } } ``` AuthHandler类： ```java public class AuthHandler extends Handler { @Override public void doHandle(Member member) { if (!"管理员".equals(member.getRoleName())) { System.out.println("您不是管理员，没有操作权限~"); return; } System.out.println("您是管理员，允许操作"); } } ``` 接下来，修改MemberService中的代码，其实我们只需要将前面定义好的几个Handler，根据业务需求串联起来，形成一条链即可。 ```java public class MemberService { public void login(String loginName, String loginPass) { Handler validateHandler = new ValidateHandler(); Handler loginHandler = new LoginHandler(); Handler authHandler = new AuthHandler(); validateHandler.next(loginHandler); loginHandler.next(authHandler); validateHandler.doHandle(new Member(loginName, loginPass)); } } ``` 来看客户端调用代码： ```java public class Test { public static void main(String[] args) { MemberService memberService = new MemberService(); memberService.login("mark", "666888"); } } ``` ![image.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/8ea21614690048d0b15543dd8828f2ee~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image) 其实我们平时使用的很多权限校验框架都是运用这样一个原理，将各个维度的权限处理解耦之后再串联起来，各自只处理各自相关的职责。如果职责与自己不相关则抛给链上的下一个Handler，俗称踢皮球。 # 五、责任链模式和建造者模式结合使用因为责任链模式具备链式结构，而上面代码中，我们看到，负责组装链式结构的角色是MemberService，当链式结构较长时，MemberService的工作会非常繁琐，并且MemberService代码相对臃肿，且后续更改处理者或消息类型时，都必须在MemberService中进行修改，不符合开闭原则。产生这些问题的原因就是因为链式结构的组装过于复杂，而对于复杂结构的创建，很自然我们就会想到建造者模式，使用建造者模式，我们完全可以对MemberService指定的处理节点对象进行自动链式组装，客户只需指定处理节点对象，其他任何事情都无需关心，并且客户指定的处理节点对象顺序不同，构造出来的链式结构也随之不同。我们来改造一下，修改Handler代码： ```java public abstract class Handler { protected Handler chain; public void next(Handler handler) { this.chain = handler; } public abstract void doHandle(T t); public static class Builder { private Handler head; private Handler tail; public Builder addHandler(Handler handler) { if (this.head == null) { this.head = this.tail = handler; return this; } this.tail.next(handler); this.tail = handler; return this; } public Handler build() { return this.head; } } } ``` 然后修改MemberService代码： ```java public class MemberService { public void login(String loginName, String loginPass) { Handler.Builder builder = new Handler.Builder(); builder.addHandler(new ValidateHandler()) .addHandler(new LoginHandler()) .addHandler(new AuthHandler()); builder.build().doHandle(new Member(loginName, loginPass)); } } ``` 因为建造者模式要构建的是节点处理者，因此我们把Builder作为Handler的静态内部类，并且因为客户端无需进行链式组装，因此我们还可以把链式组装方法next()方法设置为private，使Handler更加高内聚，代码如下： ```java public abstract class Handler { protected Handler chain; private void next(Handler handler) { this.chain = handler; } public abstract void doHandle(T t); public static class Builder { private Handler head; private Handler tail; public Builder addHandler(Handler handler) { if (this.head == null) { this.head = this.tail = handler; return this; } this.tail.next(handler); this.tail = handler; return this; } public Handler build() { return this.head; } } } ``` 通过这个案例，小伙伴们应该已经感受到责任链和建造者结合的精髓了。 # 六、责任链模式在源码中的体现首先我们来看责任链模式在JDK中的应用，来看一个J2EE标准中非常常见的Filter类： ```java public interface Filter { public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException; public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException; public void destroy(); } ``` 这个Filter接口的定义非常简单，相当于责任链模型中的Handler抽象角色，那么它是如何形成一条责任链的呢？来看另外一个类，其实在doFilter()方法的最后一个参数我们已经看到其类型是FilterChain类，来看它的源码： ```java public interface FilterChain { public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException; } ``` FilterChain类中也只定义了一个doFilter()方法，那么它们是怎么串联成一个责任链的呢？实际上J2EE只是定义了一个规范，具体处理逻辑是由使用者自己实现。我们来看一个Spring的实现MockFilterChain类： ```java public class MockFilterChain implements FilterChain { @Nullable private ServletRequest request; @Nullable private ServletResponse response; private final List filters; @Nullable private Iterator iterator; ...... public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException { Assert.notNull(request, "Request must not be null"); Assert.notNull(response, "Response must not be null"); Assert.state(this.request == null, "This FilterChain has already been called!"); if (this.iterator == null) { this.iterator = this.filters.iterator(); } if (this.iterator.hasNext()) { Filter nextFilter = (Filter)this.iterator.next(); nextFilter.doFilter(request, response, this); } this.request = request; this.response = response; } ...... } ``` 它把链条中的所有Filter放到List中，然后在调用doFilter()方法时循环迭代List，也就是说List中的Filter会顺序执行。 # 七、责任链模式的优缺点优点： 1. 将请求与处理解耦。 2. 请求处理者（节点对象）只需关注自己感兴趣的请求进行处理即可，对于不感兴趣的请求，直接转发给下一级节点对象。 3. 具备链式传递处理请求功能，请求发送者无需知晓链路结构，只需等待请求处理结果。 4. 链路结构灵活，可以通过改变链路结构动态地新增或删减责任。 5. 易于扩展新的请求处理类（节点），符合开闭原则。缺点： 1. 责任链太长或者处理时间过长，会影响整体性能。 2. 如果节点对象存在循环引用时，会造成死循环，导致系统崩溃。 # 八、友情链接 [设计模式-工厂模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6995870550220341284 "https://juejin.cn/post/6995870550220341284") [设计模式-单例模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6996237660700278792 "https://juejin.cn/post/6996237660700278792") [设计模式-原型模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6996503446794813470 "https://juejin.cn/post/6996503446794813470") [设计模式-建造者模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6996948762308378631 "https://juejin.cn/post/6996948762308378631") [设计模式-代理模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6997264647527071751 "https://juejin.cn/post/6997264647527071751") [设计模式-门面模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6997568175390851080 "https://juejin.cn/post/6997568175390851080") [设计模式-装饰器模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6998082018886025230 "https://juejin.cn/post/6998082018886025230") [设计模式-享元模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6998406756384636958 "https://juejin.cn/post/6998406756384636958") [设计模式-组合模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6998738797869400094 "https://juejin.cn/post/6998738797869400094") [设计模式-适配器模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6999114400921550855 "https://juejin.cn/post/6999114400921550855") [设计模式-桥接模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6999499851562123300 "https://juejin.cn/post/6999499851562123300") [设计模式-委派模式学习之旅](https://juejin.cn/post/6999928039932952606 "https://juejin.cn/post/6999928039932952606") [设计模式-模板方法模式学习之旅](https://juejin.cn/post/7000257843030917128 "https://juejin.cn/post/7000257843030917128") [设计模式-策略模式学习之旅](https://juejin.cn/post/7000660341424291876) 欢迎大家关注微信公众号（MarkZoe）互相学习、互相交流。