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责任链模式--行为模式

1、描述

责任链是一种行为设计模式，允许你将请求沿着处理者链进行发送，直至其中一个处理者对其进行处理。

该模式允许多个对象来对请求进行处理，而无需让发送者类与具体接受者类相耦合。链可在运行时由遵循标准处理者接口的任意处理者动态生成。

优点：责任链模式非常显著的优点是将请求和处理分开。请求者可以不用知道是谁处理的，处理者可以不用知道请求的全貌，两者解耦，提高系统的灵活性。

缺点：1、性能问题，每个请求都是从链头遍历到链尾，特别是在链比较长的时候，性能是一个非常大的问题。二是调试不很方便，特别是链条比较长，环节比较多的时候，由于采用了类似递归的方式，调试的时候逻辑可能比较复杂。

2、结构图

  • Handler：声明了所有具体处理者的通用接口。该接口通常仅包含单个方法用于请求处理，但有时还会包含一个设置链上的下个处理者的方法。
  • Base Handler：基础处理类是一个可选类，你可以将所有处理者共用的样本代码放置在其中。通常情况下，该类中定义了一个保存对于下个处理者引用的成员变量。客户可通过将处理者传递给上个处理者的构造函数或设定方法来创建链。该类还可以实现默认的处理行为：确定一个处理者存在后再将请求传递给它。
  • Concreate Handlers：具体处理者包含处理请求的实际代码。每个处理者接收到请求后，都必须决定是否进行处理，以及是否沿着链传递请求。处理者通常是独立且不可变的，需要通过构造函数一次性获得所有必要数据。
  • Client：客户可根据程序逻辑一次性或者动态生成链。值得注意的是，请求可发送给链上的任意一个处理者，而非必须是第一个处理者。

3、C++代码

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>

//处理者接口声明了责任链上所有处理者的通用方法。它也声明了一个处理请求的方法。
class Handler {
 public:
  virtual Handler *SetNext(Handler *handler) = 0;
  virtual std::string Handle(std::string request) = 0;
};

//基础处理者实现了默认的处理
class AbstractHandler : public Handler {
 
 private:
  Handler *next_handler_;

 public:
  AbstractHandler() : next_handler_(nullptr) {
  }
  Handler *SetNext(Handler *handler) override {
    this->next_handler_ = handler;
    // Returning a handler from here will let us link handlers in a convenient
    // way like this:
    // $monkey->setNext($squirrel)->setNext($dog);
    return handler;
  }
  std::string Handle(std::string request) override {
    if (this->next_handler_) {
      return this->next_handler_->Handle(request);
    }

    return {};
  }
};

//所有的具体处理者都可以处理一个请求或将该请求传递给下一个处理者
class MonkeyHandler : public AbstractHandler {
 public:
  std::string Handle(std::string request) override {
    if (request == "Banana") {
      return "Monkey: I'll eat the " + request + ".\n";
    } else {
      return AbstractHandler::Handle(request);
    }
  }
};
class SquirrelHandler : public AbstractHandler {
 public:
  std::string Handle(std::string request) override {
    if (request == "Nut") {
      return "Squirrel: I'll eat the " + request + ".\n";
    } else {
      return AbstractHandler::Handle(request);
    }
  }
};
class DogHandler : public AbstractHandler {
 public:
  std::string Handle(std::string request) override {
    if (request == "MeatBall") {
      return "Dog: I'll eat the " + request + ".\n";
    } else {
      return AbstractHandler::Handle(request);
    }
  }
};

//客户端代码经常使用单个处理者，大部分情况下，它甚至并不清楚这是一个链
void ClientCode(Handler &handler) {
  std::vector<std::string> food = {"Nut", "Banana", "Cup of coffee"};
  for (const std::string &f : food) {
    std::cout << "Client: Who wants a " << f << "?\n";
    const std::string result = handler.Handle(f);
    if (!result.empty()) {
      std::cout << "  " << result;
    } else {
      std::cout << "  " << f << " was left untouched.\n";
    }
  }
}

//另一方面，客户代码构造实际的链
int main() {
  MonkeyHandler *monkey = new MonkeyHandler;
  SquirrelHandler *squirrel = new SquirrelHandler;
  DogHandler *dog = new DogHandler;
  monkey->SetNext(squirrel)->SetNext(dog);

  //客户可以向任何处理者发送请求，而不仅仅是链上的第一个处理者
  std::cout << "Chain: Monkey > Squirrel > Dog\n\n";
  ClientCode(*monkey);
  std::cout << "\n";
  std::cout << "Subchain: Squirrel > Dog\n\n";
  ClientCode(*squirrel);

  delete monkey;
  delete squirrel;
  delete dog;

  return 0;
}

参考

https://refactoringguru.cn/