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【设计模式】责任链

在实际开发中，我们经常遇到这样的需求：某个请求需要经过多个处理者，但处理的顺序、方式可能会变化或扩展。这时候，责任链模式就能派上用场。

责任链模式（Chain of Responsibility） 是一种行为型设计模式，它允许将多个对象连成一条链，沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。

✅ 适用场景：

• 一个请求有多个处理对象，但处理者不明确。
• 请求处理者之间存在递进或条件处理关系。
• 需要动态添加/修改处理者。

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🧱 模式结构

责任链的典型结构如下图所示：

Client --> Handler1 --> Handler2 --> Handler3

每个 Handler 决定：

• 是否处理请求；
• 是否传递给下一个处理者。

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🔧 责任链模式的组成

角色	作用
Handler（抽象处理者）	定义处理请求的接口，并持有下一个处理者的引用。
ConcreteHandler（具体处理者）	实现请求的处理逻辑。可以处理请求，也可以将请求传递下去。
Client（客户端）	构建责任链并发送请求。

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🧑‍💻 C++ 示例：日志处理系统

下面是一个日志处理系统的例子，有 DEBUG、INFO、ERROR 三种日志等级。每个日志处理器处理它关心的级别，其它的交给链上的下一个处理器。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>enum LogLevel { DEBUG, INFO, ERROR };// 抽象处理器
class Logger {
protected:std::shared_ptr<Logger> next;
public:void setNext(std::shared_ptr<Logger> nextLogger) {next = nextLogger;}virtual void logMessage(LogLevel level, const std::string& message) = 0;virtual ~Logger() = default;
};// 具体处理器：DEBUG
class DebugLogger : public Logger {
public:void logMessage(LogLevel level, const std::string& message) override {if (level == DEBUG) {std::cout << "[DEBUG] " << message << std::endl;} else if (next) {next->logMessage(level, message);}}
};// 具体处理器：INFO
class InfoLogger : public Logger {
public:void logMessage(LogLevel level, const std::string& message) override {if (level == INFO) {std::cout << "[INFO] " << message << std::endl;} else if (next) {next->logMessage(level, message);}}
};// 具体处理器：ERROR
class ErrorLogger : public Logger {
public:void logMessage(LogLevel level, const std::string& message) override {if (level == ERROR) {std::cout << "[ERROR] " << message << std::endl;} else if (next) {next->logMessage(level, message);}}
};// 客户端代码
int main() {auto debugLogger = std::make_shared<DebugLogger>();auto infoLogger = std::make_shared<InfoLogger>();auto errorLogger = std::make_shared<ErrorLogger>();// 构建责任链：DEBUG -> INFO -> ERRORdebugLogger->setNext(infoLogger);infoLogger->setNext(errorLogger);debugLogger->logMessage(INFO, "This is an information.");debugLogger->logMessage(DEBUG, "This is a debug message.");debugLogger->logMessage(ERROR, "This is an error message.");return 0;
}

🧾 输出：

[INFO] This is an information.
[DEBUG] This is a debug message.
[ERROR] This is an error message.

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✅ 优点与缺点

👍 优点：

• 降低耦合：发送者不需要知道接收者是谁。
• 动态组合处理顺序，灵活扩展处理流程。
• 符合开闭原则（新增处理器不需修改已有代码）。

👎 缺点：

• 可能导致请求不被处理（如果链末端没有默认处理器）。
• 调试链路时不易追踪每一步处理。

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🧭 应用实例

• UI 事件传播（如按钮点击事件）。
• 审批流程（如财务报销：主管 -> 经理 -> 财务总监）。
• Java 中的 Servlet Filter 链。
• 中间件处理管道（如 ASP.NET Core 中的 Middleware）。

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🔚 总结

责任链模式是一种非常实用的行为型设计模式，在事件处理、权限控制、审批流程等场景中发挥着重要作用。