重温设计模式(三)——职责链模式(chain of responsibility)
一. 写在前面的
这么多的设计模式,我觉得职责链是我第一次看上去最简单,可是回想起来却又最复杂的一个模式。
因此,这个文章我酝酿了很久,一直也没有胆量发出来,例子也是改了又改,可是仍然觉得不够合理。所以希望各位多多指教。
二. 什么是链
文章伊始,先让我们了解这个最基本的概念,什么是链。
我给链下了这样的定义:
1. 链是一系列节点的集合。
2. 链的各节点可灵活拆分再重组。
三. 何为职责链
职责链模式:使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接受者之间的耦合关系。将这个对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理他为止。
图如下:
UML很简单,让我们先来看一个简单的例子。
四. 职责链模式应用之请假管理
请假这个事情,相信每个人都不陌生。
我们公司是个相对很宽松的公司。
在公司里,如果你的请假时间小于0.5天,那么只需要向项目经理打声招呼就OK了。
如果超过了0.5天,但是还小于2天,那么就要去找人事部处理,当然,这就要扣工资了。
如果超过了2天,你就需要去找总经理了,工资当然也玩完了。
那么,对于我们来说,这个流程就是这样的。
也就是这样一个过程,你需要和你的直接上级——项目经理去打交道,最终可能是项目经理给你回邮件,可能是人事部给你回邮件,也可能是总经理给你回邮件。内部的过程其实应该是个黑盒子,你并不知道内部的消息是如何处理的。你需要找到的,只是你想要第一个交付的对象而已。
那么我们的代码应该是这样的。
首先我们要写一个请求的类。
class Request {private int day;private string reason;public int Day{get { return day; }set { day = value; }}public string Reason{get { return reason; }set { reason = value; }}public Request(int day, string reason){this.day = day;this.reason = reason;} }abstract class Boss {private string name;public string Name{get { return name; }set { name = value; }}private Boss successor;public Boss Successor{get { return successor; }set { successor = value; }}public Boss(string name){this.name = name;}public abstract bool PassRequest(Request request); } class PM:Boss {public PM(string name): base(name){ }public override bool PassRequest(Request request){int day = request.Day;string reason = request.Reason;if (day <= 0.5){return true;}return Successor.PassRequest(request);} } class HR:Boss {public HR(string name): base(name){ }public override bool PassRequest(Request request){int day = request.Day;string reason = request.Reason;if (day > 0.5&&day<=2){return true;}return Successor.PassRequest(request);} } class Manager : Boss {public Manager(string name): base(name){ }public override bool PassRequest(Request request){int day = request.Day;string reason = request.Reason;if (reason.Equals("正当理由")){return true;}return false;} }那么我们调用的时候就很简单了!
static void Main(string[] args) {Request request = new Request(3, "非正当理由");Boss pm = new PM("pm");Boss hr = new HR("hr");Boss manager = new Manager("manager");pm.Successor = hr;hr.Successor = manager;bool pass = pm.PassRequest(request);Console.Write(pass); }五. 灵活在哪?
让我们来看下职责链究竟灵活在哪?
1. 改变内部的传递规则。
在内部,项目经理完全可以跳过人事部到那一关直接找到总经理。
每个人都可以去动态地指定他的继任者。
2. 可以从职责链任何一关开始。
如果项目经理不在,那么完全可以写这样的代码:
static void Main(string[] args) {Request request = new Request(3, "非正当理由");Boss pm = new PM("pm");Boss hr = new HR("hr");Boss manager = new Manager("manager");pm.Successor = hr;hr.Successor = manager;//bool pass = pm.PassRequest(request);bool pass = hr.PassRequest(request);Console.Write(pass); }3. 我们来比较一下,用职责链和不用职责链的区别:
这是不用职责链我们的结构,我们需要和公司中的每一个层级都发生耦合关系。
如果反映在代码上即使我们需要在一个类中去写上很多丑陋的if….else语句。
如果用了职责链,相当于我们面对的是一个黑箱,我们只需要认识其中的一个部门,然后让黑箱内部去负责传递就好了。
六. 职责链 != 链表
很多人都愿意把职责链和链表混为一谈,确实,从字面意思上理解,链,链表,很像。可是他们一样么?
他们区别在哪里:
让我们看一个链表的典型结构:
让我们来看一下链表的典型特征:
1. 链表是一个链状结构,每个节点有一个next属性去指向他的下一节点。
2. 链表有一个Header节点,然后用户每次必须通过头节点,然后去遍历寻找每一个节点。
3. 链表遍历操作的复杂度是O(n),但是插入和删除指定节点的复杂度是常数级。
让我们来着重看这第二点:
我们来想想在文章开始时我们画出的那个链,一个链,我们可以从头将他拿起,也可以从中间将他拿起:
也就是说我们用户可以去访问节点中的任何一个节点作为开始节点,这就是链表与职责链不同的地方。
七. 职责链的扩展——树状链结构
职责链中,我们之前看到的都是一些单链结构,但是其实在很多情况下,每一个节点都对应着很多其他的部分。
那么这样,我们的每一个节点都可以使用一个List来维护他节点的下一节点,甚至可以用组合模式来分别设计每一节点。
八. 由法律想到——职责链的兜底条款
仔细想想法律条文,尤其是刑法,经常可以看到这样的条文:
1. 如果*********,则处以拘役处分。
2. 如果*********,则处以有期徒刑一年到十年。
3. 如果*********,则处以有期徒刑十年以上。
4. 如果*********,则**********。
5. 如果以上条件皆不满足,则*****************。
其实最后一条就叫做法律的兜底条款。这给了法官很大的自由裁量权,在一定程度上也降低了犯罪分子钻法律空子的可能性。
在我们的职责链中,如果不存在这样的兜底条款,那么用户如果不从首节点开始访问,那么就很可能出现异常的情况。于是我们应该为职责链设置一个默认的条款:
这样的话,任何一个处理无论如何访问,都能得到一个正常的处理。
九. 职责链的缺点
让我们继续回到上面的例子,我们发现,其实当请假时间超过2天的时候,PM和HR其实没有做任何的事情,而只是做了一个传递工作。
而传递工作之后,他们就成了垃圾对象。
也就是说,他们在实际的处理中,并没有发挥任何的作用。
那么当这个链结构比较长,比较复杂的话,会产生很多的内存垃圾对象。
这也就是职责链的最大缺点之所在。
十. 职责链的乱用
在和其他的人的讨论中,我发现他们的观点是:
只要一者传一者,那么就要用职责链。在我们的项目中,他们这样去用:
abstract class DBHelper { }interface IRequestHandler {IDBHelper ReturnHelper(string dbName); } class RequestHandler:IRequestHandler {private RequestHandler successor;public RequestHandler Successor{get { return successor; }set { successor = value; }}public abstract IDBHelper ReturnHelper(string dbName); }class SQLHelper : DBHelper { } class OracleHelper : DBHelper { } class DB2Helper : DBHelper { } class SQL : RequestHandler {public override IDBHelper ReturnHelper(string dbName){if (dbName.Equals("SQL Server")){return new SQLHelper();}return Successor.ReturnHelper(dbName);} } class Oracle : RequestHandler {public override IDBHelper ReturnHelper(string dbName){if (dbName.Equals("Oracle")){return new OracleHelper();}return Successor.ReturnHelper(dbName);} } class DB2 : RequestHandler {public override IDBHelper ReturnHelper(string dbName){if (dbName.Equals("DB2")){return new DB2Helper();}return new SQLHelper();} }这样的话,每个类相当于只负责一个操作。
那么我们如何改进呢?第一,我们可以用一个工厂来实现。另外,我们可以用表驱动的方式来解决问题。
十一. 表驱动改进职责链
表驱动(Table driven),其实就是指用查表的方式来获取值。
那么我们用标驱动法来改进上面的例子:
class HelperRequest {private Dictionary<String, DBHelper> dic = new Dictionary<string, DBHelper>();public void Add(string name,DBHelper helper){dic.Add(name, helper);}public DBHelper GetHelper(string name){DBHelper helper;bool temp = dic.TryGetValue(name, out helper);if (temp){return helper;}return null;} }我想一个没有学过设计模式的人都会这样写的。一个学过设计模式很多年的人也会这样写的。
而怕的就是为了模式而模式,为了职责链而职责链了。
十二. 职责链在java script中的应用
我们想象这样一种情况:
我们都知道,在ASP.NET 的 Webform模型中页面是以控件树的形式去组织的。那么我们用右键点击其中的一个页面,那么这个事件就会找离他最近的控件,如果不存在,那么就去找他的父控件,如此递归下去,直到找到为止。
这其实就是一种职责链的体现!
十三. 深析职责链的使用
职责链模式不能乱用,否则非常容易变成因为模式而模式的反例。
下面是我归纳出来的一些关于职责链方面的使用规则,只是个人的意见,还希望大家指教。
1, 如果存在N对N,或者是一般的常规线性关系,那么我们完全可以用表驱动来取代职责链。
2, 对象本身要经过什么处理是通过每个链上元素通过运行态来决定的,决定的因素是取决于对象的属性或者一些其他方面的策略。
3, 用户无论是从哪一个节点作为他的请求头节点,最终用户都可以得到一个请求的反馈。
4, 应怪怪建议,补充同级的处理!职责链并非是严格的上下级的传递,其中也包括同级的传递,职责链一样可以在同级之间做传递。
例如,继续用我们上面请假的那个做例子,也许我们公司有两个HR,事实上也是这样的,我们把前台“MM”也美称为人力资源部:
static void Main(string[] args) {Request request = new Request(3, "非正当理由");Boss pm = new PM("pm");Boss hr1 = new HR("Real HR");Boss hr2 = new HR("QiantaiMM");Boss manager = new Manager("manager");pm.Successor = hr1;hr1.Successor = hr2;hr2.Successor = manager;bool pass = pm.PassRequest(request);Console.Write(pass); }其实这样也未尝不可。有人也许会说,那么这样的同样一个类的两个对象又有什么意义呢?
那么我们不妨去试着这样改造这个HR的类。
enum HRType {RealHR,Qiantai } class HR:Boss {private HRType type;public HR(string name,HRType type): base(name){this.type = type;}public override bool PassRequest(Request request){int day = request.Day;if (day>=0.5&&day<2){switch (type){ case HRType.RealHR://扣工资return true;break;case HRType.Qiantai://不扣工资return true;break;}}return Successor.PassRequest(request);} }这样,因为前台MM容易说话,很可能他就不去扣你的工资,如果你去先找的HR,那么你这天的工资就报销了。
同理,我们一样可以让他们的职责细化,比如说Real Hr负责0.5天到1天的,而Qiantai去负责1天到2天的,也未尝不可。
总之,职责链并非是单一的上下级的传递,一样可以实现同级的传递。
十四. 职责链总结
职责链是使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接受者之间的耦合关系。将这个对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理他为止。
今天就写到这了,希望大家多多指教。
转载于:https://www.cnblogs.com/kym/archive/2009/04/06/1430078.html
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