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责任链模式
责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，核心思想是将多个处理请求的对象连成一条链，请求沿链传递直到被处理。它像现实中的“多级审批流程”——请假或报销时，申请会逐级提交给不同权限的领导，直到有人能处理为止。
一、通俗理解
假设你开发一个多级审批系统：
- 传统方式：用大量
if-else判断不同金额的报销单由谁审批，代码臃肿且难以扩展。 - 责任链模式：
- 抽象审批人：定义统一的处理接口，并持有下一级审批人的引用。
- 具体审批人（如组长、经理、CEO）：各自处理权限内的请求，超出权限则转交下一级。
最终只需将审批人连成链，客户端提交请求到链头，无需关心具体处理细节。
二、模式结构
- 抽象处理者（Handler）：定义处理请求的接口，包含设置下一处理者的方法（如
setNext()）。 - 具体处理者（ConcreteHandler）：实现处理逻辑，若无法处理则转交下一级。
- 客户端（Client）：创建处理链，发起请求。
三、适用场景
- 多级审批流程：如请假、报销、工单处理。
- 动态扩展处理逻辑：如日志过滤器、权限验证链。
- 请求发送者与接收者解耦：如 GUI 事件传递、网络请求拦截器。
四、代码实现
1. C++ 示例（报销审批链）
#include <iostream> // 抽象处理者
class Approver {
protected: Approver* next = nullptr;
public: void setNext(Approver* nextApprover) { next = nextApprover; } virtual void handle(int amount) = 0;
}; // 具体处理者：组长
class GroupLeader : public Approver {
public: void handle(int amount) override { if (amount <= 1000) { std::cout << "组长审批通过（金额：" << amount << "元）" << std::endl; } else if (next) { next->handle(amount); } else { std::cout << "无人能处理此金额！" << std::endl; } }
}; // 具体处理者：经理
class Manager : public Approver {
public: void handle(int amount) override { if (amount <= 5000) { std::cout << "经理审批通过（金额：" << amount << "元）" << std::endl; } else if (next) { next->handle(amount); } }
}; int main() { GroupLeader leader; Manager manager; leader.setNext(&manager); leader.handle(800); // 组长处理 leader.handle(3000); // 经理处理 leader.handle(10000); // 无处理 return 0;
}
输出：
组长审批通过（金额：800元）
经理审批通过（金额：3000元）
无人能处理此金额！
解析：
- 组长处理 ≤1000 元的请求，否则转交经理。
- 经理处理 ≤5000 元的请求，更高金额无后续处理者。
2. Python 示例（日志过滤器链）
from abc import ABC, abstractmethod class LogHandler(ABC): def __init__(self): self.next = None def set_next(self, next_handler): self.next = next_handler @abstractmethod def handle(self, log_level, message): pass class DebugHandler(LogHandler): def handle(self, log_level, message): if log_level == "DEBUG": print(f"[DEBUG] {message}") elif self.next: self.next.handle(log_level, message) class ErrorHandler(LogHandler): def handle(self, log_level, message): if log_level == "ERROR": print(f"[ERROR] {message}") elif self.next: self.next.handle(log_level, message) # 客户端
debug = DebugHandler()
error = ErrorHandler()
debug.set_next(error) debug.handle("DEBUG", "调试信息") # [DEBUG] 调试信息
debug.handle("ERROR", "系统崩溃") # [ERROR] 系统崩溃
debug.handle("INFO", "普通日志") # 无输出
解析：
DebugHandler处理DEBUG日志，其他级别转交下一处理者。- 链式调用避免硬编码日志级别判断。
3. Java 示例（请假审批系统）
// 抽象处理者
abstract class Approver { protected Approver next; public void setNext(Approver next) { this.next = next; } public abstract void handle(int days);
} // 具体处理者：组长
class GroupLeader extends Approver { @Override public void handle(int days) { if (days <= 3) { System.out.println("组长批准请假 " + days + "天"); } else if (next != null) { next.handle(days); } }
} // 具体处理者：经理
class Manager extends Approver { @Override public void handle(int days) { if (days <= 7) { System.out.println("经理批准请假 " + days + "天"); } else if (next != null) { next.handle(days); } }
} public class Client { public static void main(String[] args) { GroupLeader leader = new GroupLeader(); Manager manager = new Manager(); leader.setNext(manager); leader.handle(2); // 组长处理 leader.handle(5); // 经理处理 leader.handle(10); // 无处理 }
}
输出：
组长批准请假 2天
经理批准请假 5天
解析：
- 组长处理 ≤3 天的请假，其余转交经理。
- 责任链动态组合，新增审批人只需扩展链。
五、优缺点分析
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 1. 解耦请求与处理逻辑：客户端无需知道具体处理者 | 1. 性能问题：长链可能导致请求传递慢 |
| 2. 灵活扩展：动态增减处理节点，符合开闭原则 | 2. 调试困难：请求可能未被处理或循环传递 |
| 3. 单一职责：每个处理者专注自身逻辑 | 3. 链配置错误风险：需确保链正确连接 |
六、总结
责任链模式通过链式传递请求，实现了处理逻辑的动态组合与解耦。适用于多级审批、日志过滤等场景，但需注意链长控制和错误处理。其核心价值在于：
- 灵活扩展：新增处理者无需修改原有代码。
- 职责分离：每个处理者只关注自身任务。
- 实际应用：如 Spring MVC 的拦截器链、Netty 的 ChannelPipeline。