Java设计模式之行为型模式（责任链模式）介绍与说明

一、核心概念与定义

责任链模式是一种行为型设计模式，其核心思想是将请求沿着处理对象链传递，直到某个对象能够处理该请求为止。通过这种方式，解耦了请求的发送者与接收者，使多个对象有机会处理同一请求。
关键特点：

1. 动态解耦：请求发送者无需知道具体处理者，只需将请求发送到链的起点。
2. 灵活扩展：可通过动态调整链内处理者顺序或增减节点，满足开闭原则。
3. 链式传递：每个处理者决定是否处理请求，否则将请求传递给下一个节点。

二、模式结构

责任链模式包含以下角色：

1. 抽象处理者（Handler）
   • 定义处理请求的接口，并包含对下一个处理者的引用。
   • 例如：public abstract class Handler { protected Handler next; }。
2. 具体处理者（ConcreteHandler）
   • 实现抽象处理者的逻辑，判断是否处理请求。若无法处理，则调用next.handleRequest()传递请求。
   • 例如：请假审批中的TeamLeader、Manager等角色。
3. 客户端（Client）
   • 创建处理链并发送请求，通常只需与链的起点交互。
   • 例如：构造链teamLeader.setNext(manager).setNext(director)并调用handleRequest()。

三、实现方式

1. 链表式实现（经典方式）
   通过链表维护处理者顺序，每个处理者持有下一个节点的引用：

public abstract class Handler {
    protected Handler next;
    public void setNext(Handler next) { this.next = next; }
    public abstract void handleRequest(Request request);
}
// 具体处理者示例（日志级别处理）
public class ErrorLogHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(Request request) {
        if (request.getLevel() == LogLevel.ERROR) {
            System.out.println("Error: " + request.getMessage());
        } else if (next != null) {
            next.handleRequest(request);
        }
    }
}

特点：

• 适合需要动态调整链结构的场景。
• 可能因链过长导致性能下降。

2. 数组式实现（优化方式）
   使用数组或集合存储处理者，按顺序依次调用：

public class HandlerChain {
    private List handlers = new ArrayList<>();
    public void addHandler(Handler handler) { handlers.add(handler); }
    public void process(Request request) {
        for (Handler h : handlers) {
            if (!h.handle(request)) break; // 中断式处理
        }
    }
}

特点：

• 更易维护，避免循环引用风险。
• 适合固定顺序的处理流程（如过滤器链）。

四、优缺点分析

五、典型应用场景

1. 审批流程
   • 示例：请假申请按天数由组长、经理、总监逐级审批。

   teamLeader.setNext(manager).setNext(director);
   teamLeader.handleRequest(5); // 输出：Manager 批准了5天假期。
   

2. 日志系统
   • 按日志级别（DEBUG/INFO/ERROR）分层处理，不同级别日志由对应处理器记录。
3. 过滤器链
   • Web框架中的请求过滤器（如认证、日志记录、权限校验）。
4. 事件处理
   • 传感器信号依次经过噪声过滤、数据格式化、异常检测等处理器。

六、与其他模式的对比

• 策略模式：策略模式通过组合不同算法实现单一功能，而责任链模式通过链式传递请求。
• 命令模式：命令模式将请求封装为对象，责任链模式关注请求的传递路径。

七、总结

责任链模式通过链式处理机制，有效解耦了请求发送者与接收者，适用于需要动态分配职责或按顺序处理请求的场景。实际开发中需权衡链的长度与性能，优先选择数组式实现或结合框架（如Spring拦截器链）提升效率。