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準,可能就需要請求技術總監的批準,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準等的話。這個例子也就詮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就可以批準,3天到7天之內就需要項目經理批準,多余7天的就需要技術總監的批準了。介紹了這麽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,所以這裏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,經理級別的人批準即可,總價大於1萬小於2萬5的則還需要副總進行批準,總價大於2萬5小於10萬的需要還需要總經理批準,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範圍時,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。
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(); } } }
既然,原來的設計會因為價格條件範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範圍細化到不同的類中呢?因為每個價格範圍都決定某個批準者,這裏就聯想到創建多個批準類,這樣每個類中只需要針對他自己這個範圍的價格判斷。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、責任鏈模式的適用場景
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。
五、總結
責任鏈降低了請求端和接收端之間的耦合,使多個對象都有機會處理某個請求。如考試中作弊傳紙條,泡妞傳情書一般。在下一章將繼續分享訪問者模式。
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