Java進階篇設計模式之八 ----- 責任鏈模式和命令模式
前言
在上一篇中我們學習了結構型模式的享元模式和代理模式。本篇則來學習下行為型模式的兩個模式， 責任鏈模式(Chain of Responsibility Pattern)和命令模式（Command Pattern）。
責任鏈模式
簡介
責任鏈模式顧名思義，就是為請求創建了一個接收者對象的鏈。這種模式給予請求的類型，對請求的發送者和接收者進行解耦。這種類型的設計模式屬於行為型模式。在這種模式中，通常每個接收者都包含對另一個接收者的引用。如果一個對象不能處理該請求，那麽它會把相同的請求傳給下一個接收者，依此類推。
簡單的理解的話就是進行層級處理。生活中比較常見的是請假、出差、加薪等申請等等，而工作中比較常見的就是攔截器和過濾器。如果請假申請是用以前的那種方式，發起者需要和每個負責人進行申請，會比較麻煩，但是現在一般是走OA流程，只需發起一個OA申請即可。這也是一種 這種就是典型的責任鏈模式，發起者只需將請求請求發送到職責鏈上即可，無需關心處理細節和請求的傳遞。
責任鏈模式主要由這三個角色組成，請求接收者接口(Handler)、請求實現者類(ConcreteHandler)和請求發送者(Client)。
- 請求接收者接口：定義可以處理客戶端請求事項的接口，包含“可鏈接下一個同樣能處理請求”的對象引用。
- 請求實現者類：實現請求處理接口，並判斷對象本身是否能夠處理本次請求，如果不能完成請求，則交由後繼者來處理。
- 請求發送者：將請求發送給第一個接收者對象，並等待請求的回復。
這裏為了方便理解，我們使用一個簡單的示例來加以說明。
在某公司的某個部門中，為了活躍部門氣氛，主管便征求部門成員的意見，於是部門的成員踴躍提出建議，最終，主管采納了 xuwujing 提倡的建議，並將此建議進行上報，申請活動經費。
abstract class Learder{ protected Learder learder; protected void setLearder(Learder learder){ this.learder=learder; } protected Learder getLearder(){ return learder; } abstract void handler(int level); }
定義好該抽象類之後，我們需要設計不同的領導進行不同的處理，但是這些領導需要有個處理的能力，並且還要根據各自不同的權限進行處理，如果能夠處理，到此流程就結束了，否則無法處理則轉交給上級進行處理。
那麽代碼如下:
class Supervisor extends Learder{
private String name;
private String something;
public Supervisor(String name,String something) {
this.name=name;
this.something=something;
}
@Override
void handler(int level) {
//如果級別在自己的處理範圍之內
if(level>1){
System.out.println("主管同意了 "+name+"所述的<"+something+">事情!");
}else{
System.out.println("主管未能處理 "+name+"所述的<"+something+">事情!轉交給上級!");
getLearder().handler(level);
}
}
}
class BranchManager extends Learder{
private String name;
private String something;
public BranchManager(String name,String something) {
this.name=name;
this.something=something;
}
@Override
void handler(int level) {
boolean flag=true;
//如果級別在自己的處理範圍之內
if(level>0){
//這就就直接設置同意了
if(flag){
System.out.println("部門經理同意了 "+name+"所述的<"+something+">事情!");
}else{
System.out.println("部門經理不同意 "+name+"所述的<"+something+">事情!");
}
}else{
System.out.println("部門經理未能處理 "+name+"所述的<"+something+">事情!轉交給上級!");
getLearder().handler(level);
}
}
}
class GeneralManager extends Learder{
private String name;
private String something;
public GeneralManager(String name,String something) {
this.name=name;
this.something=something;
}
@Override
void handler(int level) {
boolean flag=false;
//如果級別在自己的處理範圍之內
if(level>-1){
//這就就直接設置不同意了
if(flag){
System.out.println("總經理同意了 "+name+"所述的<"+something+">事情!");
}else{
System.out.println("總經理不同意 "+name+"所述的<"+something+">事情!");
}
}else{
System.out.println("總經理未能處理 "+name+"所述的<"+something+">事情!轉交給上級!");
getLearder().handler(level);
}
}
}
最後我們再來根據所需要走的流程來進行代碼測試。由於在編寫請求類時，我們並未指定誰是誰的上級，所以這裏我們需要指定上下級關系，讓流程能夠走下去。指定上級之後，我們再來設置處理該事件的級別，最後再來進行運行。
那麽測試代碼如下:
public static void main(String[] args) {
String name = "xuwujing";
String something = "去聚餐";
String something2 = "去旅遊";
Learder learder1 =new Supervisor(name, something);
Learder learder2 =new BranchManager(name, something);
Learder learder3 =new GeneralManager(name, something);
learder1.setLearder(learder2);
learder2.setLearder(learder3);
learder1.handler(1);
Learder learder4 =new Supervisor(name, something2);
Learder learder5 =new BranchManager(name, something2);
Learder learder6 =new GeneralManager(name, something2);
learder4.setLearder(learder5);
learder5.setLearder(learder6);
learder4.handler(0);
}
輸出結果:
主管未能處理 xuwujing所述的<去聚餐>事情!轉交給上級!
部門經理同意了 xuwujing所述的<去聚餐>事情!
主管未能處理 xuwujing所述的<去旅遊>事情!轉交給上級!
部門經理未能處理 xuwujing所述的<去旅遊>事情!轉交給上級!
總經理不同意 xuwujing所述的<去旅遊>事情!責任鏈模式優點：
耦合度低，請求者和執行者並沒有必然的聯系；
靈活度高，可以通過內部成員來進行更改它們執行的次序；
擴展性好，Handler的子類擴展非常方便。
責任鏈模式缺點：
會在某程度上降低程序的性能，設置不當的話可能會出現循環調用。
在鏈過長時，會降低代碼的閱讀性以及增加代碼的復雜度。
使用場景：
需要動態指定處理某一組請求時，在不確定接受者的的情況下，向多個對象發送請求時。
註意事項：
雖然責任鏈模式很靈活，但是犧牲的是一定的性能，因為責任鏈模式是層級處理，在處理數據的有一定的延遲，所所以需要低延遲的情況下，不推薦使用責任鏈模式。
命令模式
簡介
命令模式顧名思義，是一種數據驅動的設計模式，它屬於行為型模式。請求以命令的形式包裹在對象中，並傳給調用對象。調用對象尋找可以處理該命令的合適的對象，並把該命令傳給相應的對象，該對象執行命令。
也就是將一個請求封裝成一個對象，從而可以用不同的請求對客戶進行參數化。
命令模式主要由這三個角色組成，命令對象(command)、命令執行對象(received)和命令請求對象(invoker)。
- 命令對象：通過接口或抽象類聲明實現的方法。
- 命令執行對象：實現命令對象的方法，並將一個接收者和動作進行綁定，調用接收者相應的操作。
- 命令請求對象：用於執行這個請求，可以動態的對命令進行控制。
這裏我們依舊用一個簡單的示例來進行說明。
在某個學校中，學生需要聽從老師的命令，比如老師可以讓學生去打掃教室衛生，去完成未做完的作業等等命令，但是學生的時間有限，只能在某個時間範圍內完成某一件事情，此時剛好有兩個老師對學生 xuwujing 說出了命令，李老師先讓 xuwujing 在放學後打掃教室，王老師讓 xuwujing 在回家前把未做完的作業做完並交給他，但是學校的門禁的時間有限，於是 xuwujing 就只 打掃了教室，然後開溜了。。。
那麽根據這個示例，我們可以使用命令模式來完成。
首先，先定義一個學生類，並指定該學生可以做的事情。
代碼如下:
class Student{
void cleanClassRoom(String name){
System.out.println(name+" 開始打掃教室...");
}
void doHomeWork(String name){
System.out.println(name+" 開始做作業...");
}
}然後定義一個 命令抽象類，並設置執行的方法。
abstract class Command{
protected Student student;
public Command(Student student){
this.student = student;
}
abstract void execute(String name);
}繼而再定義兩個命令執行對象，分別設置所需執行的命令。
class LiTeacher extends Command{
public LiTeacher(Student student) {
super(student);
}
@Override
void execute(String name) {
student.cleanClassRoom(name);
}
}
class WangTeacher extends Command{
public WangTeacher(Student student) {
super(student);
}
@Override
void execute(String name) {
student.doHomeWork(name);
}
}最後再來定義一個命令請求對象，用於執行該請求，並對命令進行控制，比如新增命令、撤銷命令和執行命令等等。
那麽代碼如下:
class Invoker {
private List<Command> commands = new ArrayList<Command>();
public void setCommand(Command command) {
if(commands.size()>0) {
System.out.println("不執行 WangTeacher 的命令!");
}else {
commands.add(command);
}
}
public void executeCommand(String name) {
commands.forEach(command->{
command.execute(name);
});
}
public void undoCommand(Command command) {
commands.remove(command);
System.out.println("撤銷該命令!");
}
}
最後再來進行代碼的測試。
測試代碼如下:
public static void main(String[] args) {
String name = "xuwujing";
Student student = new Student();
Command command1 = new LiTeacher(student);
Command command2 = new WangTeacher(student);
Invoker invoker =new Invoker();
invoker.setCommand(command1);
invoker.setCommand(command2);
invoker.executeCommand(name);
}輸出結果:
不執行 WangTeacher 的命令!
xuwujing 開始打掃教室...命令模式優點：
耦合度低，請求者和執行者並沒有必然的聯系；
擴展性好，Command的子類可以非常容易地擴展。
命令模式缺點：
如果命令過多的話，會增加系統的復雜度 。
使用場景：
如果在有類似
命令需要指定的，就可以用命令模式，比如記錄日誌、撤銷操作命令等。
其它
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項目的代碼
java-study是本人在學習Java過程中記錄的一些代碼，也包括之前博文中使用的代碼。如果感覺不錯，希望順手給個start，當然如果有不足，也希望提出。
github地址: https://github.com/xuwujing/java-study
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作者：虛無境
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Java進階篇設計模式之八 ----- 責任鏈模式和命令模式