# 职责链模式 ## 介绍 职责链模式是一种行为设计模式,其主要思想是: 1. 避免请求的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。 2. 将这些接收者对象连接成一条链,并且沿着这条链传递请求,直到有对象处理它为止。 职责链模式的主要角色包括: - 抽象处理者(Handler):定义了一个处理请求的接口,包含对后继者的引用以及一个抽象处理方法。 - 具体处理者(Concrete Handler):实现了抽象处理者的处理方法,判断是否有能力处理该请求,如果可以处理则处理,否则将请求传给后继者。 - 客户类(Client):创建处理链,并向链头的具体处理者对象提交请求,不关心实际的处理者。 职责链模式的主要优点: 1. 降低了发送者和接收者之间的耦合关系。 2. 增强了系统的可扩展性,可以通过增加或者修改链中的处理者来扩展系统。 3. 增强了给对象指派职责的灵活性。 职责链模式适用于有多个对象可以处理同一个请求的场景,例如多级请求审批、异常监控等。通过职责链模式,请求发送者只需要将请求发送到链上,无需关心由谁来处理,实现了请求者和处理者的松耦合。 ## 定义 假设有一个购物网站,当用户下单时,订单数据需要经过以下多个处理步骤: 1. 检查库存:检查用户购买的商品是否有现货 2. 校验价格:校验订单中商品的价格是否正确 3. 计算运费:根据收货地址计算运费 4. 生成订单:生成订单信息 5. 发送邮件:给用户发送订单确认邮件 定义职责链基类 ```cpp // 抽象处理者 class Handler { public: virtual void handleRequest(string request) = 0; void setNext(shared_ptr handler) { nextHandler = handler; } protected: shared_ptr nextHandler; }; ``` 实现具体实现类 ```cpp // 检查库存 class StockChecker : public Handler { map stock; public: StockChecker() { stock = {{"goods1", 100}, {"goods2", 10}, {"goods3", 1000}}; } void handleRequest(string request) override { if (/* 检查库存 */stock[request] > 10) { cout << "库存检查通过" << endl; } else { cout << "商品库存不足" << endl; return; } // 传递给下一处理者 if (nextHandler) nextHandler->handleRequest(request); } }; // 校验价格 class PriceValidator : public Handler { map price; public: PriceValidator() { price = {{"goods1", 100}, {"goods2", 10}, {"goods3", 1000}}; } void handleRequest(string request) override { if (/* 校验价格 */price[request] > 100) { cout << "价格校验通过" << endl; } else { cout << "商品价格错误" << endl; return; } if (nextHandler) nextHandler->handleRequest(request); } }; // 其他具体处理者 // ... ``` ## 调用 ```cpp // 初始化责任链 std::shared_ptr stockChecker = std::make_shared(); std::shared_ptr priceValidator = std::make_shared(); stockChecker->setNext(priceValidator); // 提交请求 string request = "goods1"; stockChecker->handleRequest(request); std::cout << "=========================================" << std::endl; // 提交请求 request = "goods2"; stockChecker->handleRequest(request); std::cout << "=========================================" << std::endl; // 提交请求 request = "goods3"; stockChecker->handleRequest(request); ``` ## 效果 ```cpp ./bin/design/chainOfResponsibility 库存检查通过 商品价格错误 ========================================= 商品库存不足 ========================================= 库存检查通过 价格校验通过 ``` 传统的方式是逐一调用这些处理对象的方法。使用职责链模式后,可以将这些对象接成一条链,请求从链头传递到链尾,每个处理对象判断是否需要处理该请求,如果需要则处理后再传递给下一个对象,直到请求被处理完毕。 这种方式提高了请求处理的灵活性,客户端只需要将请求发送到链头,而不需要关心链的结构,新增或者删除处理对象也方便,只需要修改链的结构即可。此外,职责链模式还提高了每个处理对象的独立性,责任单一。 ## 回顾 模板模式、策略模式、在职责链模式 这三种模式具有相同的作用：**复用**和**扩展**，在实际的项目开发中比较常用，特别是框架开发中，我们可以利用它们来提供框架的扩展点，能够让框架的使用者在不修改框架源码的情况下，基于扩展点定制化框架的功能。 在职责链模式中，多个处理器依次处理同一个请求。一个请求先经过A处理器处理，然后再把请求传递给B处理器，B处理器处理完后再传递给C处理器，以此类推，形成一个链条。链条上的每个处理器各自承担各自的处理职责，所以叫作职责链模式。 在GoF的定义中，一旦某个处理器能处理这个请求，就不会继续将请求传递给后续的处理器了。当然，在实际的开发中，也存在对这个模式的变体，那就是请求不会中途终止传递，而是会被所有的处理器都处理一遍。 职责链模式有两种常用的实现。一种是使用链表来存储处理器，另一种是使用数组来存储处理器，后面一种实现方式更加简单。