责任链模式-谁来处理请求?

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1. 谁来处理请求?

前段时间接到一个新的需求,系统需要对外开放一些接口,以供第三方平台调用。大致流程是第三方发送一个HTTP请求,携带签名和一些业务参数,我这边接收到请求后根据参数做出响应。 其中比较重要的一个参数是【action】,它代表客户端要请求的动作,分别是

  1. 请求项目信息
  2. 请求合同信息
  3. 请求人员信息

试着用代码来描述这个过程: 在这里插入图片描述 Request封装客户端的请求:

class Request {
    int action;
    long id;//业务ID
}

Handler定义处理者的功能:

abstract class Handler {

    // 处理请求
    abstract void handleRequest(Request request);
}

分别编写处理项目、合同、人员信息请求的实现类:

// 项目信息处理器
class ProjectHandler extends Handler {
	@Override
	void handleRequest(Request request) {
		print("响应id=" + request.getId() + "的项目信息...");
	}
}

省略ContractHandler和PersonHandler类,它俩分别是处理合同和人员信息的处理器。

处理请求是这样的:

void action(Request request) {
    if (request.getAction() == 1) {
        new ProjectHandler().handleRequest(request);
    } else if (request.getAction() == 2) {
        new ContractHandler().handleRequest(request);
    } else if (request.getAction() == 3) {
        new PersonHandler().handleRequest(request);
    }else {
        print("无效请求...");
    }
}

功能是正常的,对于不同的action,交给不同的Handler处理。但是仔细分析一些代码,这样实现存在哪些问题?

1. 不符合单一职责 客户端应该只负责发出请求,至于请求最终是由谁处理的,如何处理的,它不应该关心。

2. 耦合性太高 客户端严重依赖所有的具体请求处理器,即所有的Handler实现类。

3. 违反开闭原则 如果要新增一个需求,例如【action=4】时需要处理财务信息,需要修改代码逻辑,增加if分支判断,违反了开闭原则。

4. 代码臃肿 if分支太多了,阅读困难,如果要新增Handler就要新增分支。

OK,清楚了目前实现方式的缺点,下面就来优化它。

我们能否将所有的Handler处理器串成一条链呢?当一个Request请求打过来时,从链头传递到链尾,直到有对应的Handler处理它。每个Handler只处理自己应该处理的Request,自己不能处理的,交给下一个Handler处理。这样,就算要新增一个Handler也非常简单,派生Handler实现类,加入到处理链表中即可,这一切对于请求者来说都是透明的。

优化后的类图如下: 在这里插入图片描述

抽象Handler类,采用模板方法模式,将所有处理器串成一条链。

abstract class Handler {
	static final int PROJECT = 1;//项目信息
	static final int CONTRACT = 2;//合同信息
	static final int PERSON = 3;//人员信息
	protected final int action;//当前处理者能处理的action
	Handler next;// 下一个处理者

	final void handleRequest(Request request) {
            if (request.getAction() == this.action) {
                    // 是当前Handler要处理的
                    handle(request);
            } else if (next != null) {
                    // 交给下一个Handler处理
                    next.handleRequest(request);
            } else {
                    // 没有Handler可以处理
                    print("无效请求...");
            }
	}

	void setNext(Handler next) {
		this.next = next;
	}

	// 处理请求,子类实现
	protected abstract void handle(Request request);
}

处理器实现类稍作调整:

// 项目信息处理器
class ProjectHandler extends Handler{

	ProjectHandler() {
		super(PROJECT);
	}

	@Override
	protected void handle(Request request) {
		print("响应id=" + request.getId() + "的项目信息...");
	}
}

ChainBuilder负责生成处理器执行链:

// 生成责任链
class ChainBuilder {

    static Handler build(){
            Handler project = new ProjectHandler();
            Handler contract = new ContractHandler();
            Handler person = new PersonHandler();
            project.setNext(contract);
            contract.setNext(person);
            return project;
    }
}

客户端的调用变得非常简洁,它依赖ChainBuilder生成处理器链,然后将创建的请求交给处理器链处理,至于请求是谁处理的,怎么处理的,客户端并不关心。 这就是责任链模式!

2. 责任链模式的定义

使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受者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有对象处理它为止。

在这里插入图片描述

责任链模式通用类图
  • Client:客户端,负责发起请求。
  • Handler:抽象处理器,定义处理器的功能,以及将处理器串成一条「链」。
  • ConcreteHandler:具体的处理器,真正负责处理请求的角色。

责任链模式的核心就是一个字「链」,「链」是由多个ConcreteHandler组成的,每个ConcreteHandler都要声明自己能处理的请求类型,不能处理的请求会交给下一个处理器处理。

3. 责任链模式的优缺点

优点

  1. 松散耦合,责任链模式将请求的发送者和处理者分开了,请求者不关心请求是谁处理的以及如何处理的。
  2. 符合单一职责,客户端只负责请求的发送,ConcreteHandler只负责处理请求。
  3. 符合开闭原则,要增加一个处理器非常简单,派生Handler子类加入到链中即可,这一切对客户端来说是透明的。

缺点

  1. 链路过长的话,性能损耗严重,尤其是链尾处理器才能处理的情况下,请求需要从链头传递到链尾。
  2. 由于采用了类似递归的方式处理请求,因此调试会比较麻烦。

4. 总结

责任链模式应用的非常广泛,对于不同的请求如果有一组处理器可以处理它,就可以考虑使用责任链模式。 责任链模式扩展非常的灵活方便,只需派生Handler子类并加入到链路中即可,这一切对于客户端来说都是透明的,代码改动极少。 使用责任链模式时,有一个点需要特别注意,那就是「控制链的长度」,如果处理链过长,性能的损耗会非常严重,设置链路的最大值,避免无意识的破坏系统。 最后还有一点就是,尽量把「热」的Handler放在链头部分,『冷』的Handler放在链尾部分,可以降低性能的损耗。