C#設計模式(21)——責任鏈模式
一、引言
在現實生活中，有很多請求並不是一個人說了就算的，例如面試時的工資，低於1萬的薪水可能技術經理就可以決定了，但是1萬~1萬5的薪水可能技術經理就沒這個權利批准，可能就需要請求技術總監的批准，所以在面試的完後，經常會有面試官說，你這個薪水我這邊覺得你這技術可以拿這個薪水的，但是還需要技術總監的批准等的話。這個例子也就诠釋了本文要介紹的內容。生活中的這個例子真是應用了責任鏈模式。
二、責任鏈模式介紹
2.1 責任鏈模式的定義
從生活中的例子可以發現，某個請求可能需要幾個人的審批，即使技術經理審批完了，還需要上一級的審批。這樣的例子，還有公司中的請假，少於3天的，直屬Leader就可以批准，3天到7天之內就需要項目經理批准，多余7天的就需要技術總監的批准了。介紹了這麼多生活中責任鏈模式的例子的，下面具體給出面向對象中責任鏈模式的定義。
責任鏈模式指的是——某個請求需要多個對象進行處理，從而避免請求的發送者和接收之間的耦合關系。將這些對象連成一條鏈子，並沿著這條鏈子傳遞該請求，直到有對象處理它為止。
2.2 責任鏈模式的結構圖
從責任鏈模式的定義可以發現，責任鏈模式涉及的對象只有處理者角色，但由於有多個處理者，它們具有共同的處理請求的方法，所以這裡抽象出一個抽象處理者角色進行代碼復用。這樣分析下來，責任鏈模式的結構圖也就不言而喻了，具體結構圖如下所示。
主要涉及兩個角色：
抽象處理者角色（Handler）：定義出一個處理請求的接口。這個接口通常由接口或抽象類來實現。
具體處理者角色（ConcreteHandler）：具體處理者接受到請求後，可以選擇將該請求處理掉，或者將請求傳給下一個處理者。因此，每個具體處理者需要保存下一個處理者的引用，以便把請求傳遞下去。
2.3 責任鏈模式的實現
有了上面的介紹，下面以公司采購東西為例子來實現責任鏈模式。公司規定，采購架構總價在1萬之內，經理級別的人批准即可，總價大於1萬小於2萬5的則還需要副總進行批准，總價大於2萬5小於10萬的需要還需要總經理批准，而大於總價大於10萬的則需要組織一個會議進行討論。對於這樣一個需求，最直觀的方法就是設計一個方法，參數是采購的總價，然後在這個方法內對價格進行調整判斷，然後針對不同的條件交給不同級別的人去處理，這樣確實可以解決問題，但這樣一來，我們就需要多重if-else語句來進行判斷，但當加入一個新的條件范圍時，我們又不得不去修改原來設計的方法來再添加一個條件判斷，這樣的設計顯然違背了“開-閉”原則。這時候，可以采用責任鏈模式來解決這樣的問題。具體實現代碼如下所示。
復制代碼
namespace ChainofResponsibility
{
// 采購請求
public class PurchaseRequest
{
// 金額
public double Amount { get; set; }
// 產品名字
public string ProductName { get; set; }
public PurchaseRequest(double amount, string productName)
{
Amount = amount;
ProductName = productName;
}
}
// 審批人,Handler
public abstract class Approver
{
public Approver NextApprover { get; set; }
public string Name { get; set; }
public Approver(string name)
{
this.Name = name;
}
public abstract void ProcessRequest(PurchaseRequest request);
}
// ConcreteHandler
public class Manager : Approver
{
public Manager(string name)
: base(name)
{ }
public override void ProcessRequest(PurchaseRequest request)
{
if (request.Amount < 10000.0)
{
Console.WriteLine("{0}-{1} approved the request of purshing {2}", this, Name, request.ProductName);
}
else if (NextApprover != null)
{
NextApprover.ProcessRequest(request);
}
}
}
// ConcreteHandler,副總
public class VicePresident : Approver
{
public VicePresident(string name)
: base(name)
{
}
public override void ProcessRequest(PurchaseRequest request)
{
if (request.Amount < 25000.0)
{
Console.WriteLine("{0}-{1} approved the request of purshing {2}", this, Name, request.ProductName);
}
else if (NextApprover != null)
{
NextApprover.ProcessRequest(request);
}
}
}
// ConcreteHandler，總經理
public class President :Approver
{
public President(string name)
: base(name)
{ }
public override void ProcessRequest(PurchaseRequest request)
{
if (request.Amount < 100000.0)
{
Console.WriteLine("{0}-{1} approved the request of purshing {2}", this, Name, request.ProductName);
}
else
{
Console.WriteLine("Request需要組織一個會議討論");
}
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
PurchaseRequest requestTelphone = new PurchaseRequest(4000.0, "Telphone");
PurchaseRequest requestSoftware = new PurchaseRequest(10000.0, "Visual Studio");
PurchaseRequest requestComputers = new PurchaseRequest(40000.0, "Computers");
Approver manager = new Manager("LearningHard");
Approver Vp = new VicePresident("Tony");
Approver Pre = new President("BossTom");
// 設置責任鏈
manager.NextApprover = Vp;
Vp.NextApprover = Pre;
// 處理請求
manager.ProcessRequest(requestTelphone);
manager.ProcessRequest(requestSoftware);
manager.ProcessRequest(requestComputers);
Console.ReadLine();
}
}
}
復制代碼
既然，原來的設計會因為價格條件范圍的變化而導致不利於擴展，根據“封裝變化”的原則，此時我們想的自然是能不能把價格范圍細化到不同的類中呢？因為每個價格范圍都決定某個批准者，這裡就聯想到創建多個批准類，這樣每個類中只需要針對他自己這個范圍的價格判斷。這樣也就是責任鏈的最後實現方式了，具體的運行結果如下圖所示。
三、責任鏈模式的應用場景
在以下場景中可以考慮使用責任鏈模式：
一個系統的審批需要多個對象才能完成處理的情況下，例如請假系統等。
代碼中存在多個if-else語句的情況下，此時可以考慮使用責任鏈模式來對代碼進行重構。
四、責任鏈模式的優缺點
責任鏈模式的優點不言而喻，主要有以下點：
降低了請求的發送者和接收者之間的耦合。
把多個條件判定分散到各個處理類中，使得代碼更加清晰，責任更加明確。
責任鏈模式也具有一定的缺點，如：
在找到正確的處理對象之前，所有的條件判定都要執行一遍，當責任鏈過長時，可能會引起性能的問題
可能導致某個請求不被處理。
