装饰模式实际上很像一条单链表,每次装饰就是增加一个结点,增加一个结点以后这个对象就有了新的功能。设计模式中还有一种类似单链表的模式,职责链模式。
假设一个情景:学生可以申请请假,这个申请交由负责的辅导员,辅导员能批3 天以内典型的假期。如果不满足条件就交给年级主任,年级主任能够批1 个星期以内的假期,如果超过1 个星期的就得交给学院批,由学院来决定行不行。如图:
假设现在让你在一个教学系统中设计上面这个业务,应该如何设计好?
这样子,让学生自己判断,3 天的找辅导员,7 天的找主任……
那么可以用代码这样子实现:
这是辅导员类:
//辅导员是个老师 public class Teacher { public static void manageRequest(String requestContent, int days) { if (days <= 3) { if (requestContent == "病假") { System.out.println("辅导员:好吧同意了"); } else if (requestContent == "产假") { System.out.println("辅导员:好吧同意了"); } else { System.out.println("辅导员:不行这个我做不了主"); } } else { System.out.println("辅导员:不行,超过3天了"); } } }
接下来的是主任类和学院类,跟上面辅导员类差不多:
//主任的英文翻译居然是Chairman public class Chairman { public static void manageRequest(String requestContent, int days) { if (days <= 7 && days > 3) { if (requestContent == "病假") { System.out.println("主任:好吧同意了"); } else if (requestContent == "产假") { System.out.println("主任:好吧同意了"); } else if (requestContent == "事假") { System.out.println("主任:好吧同意了"); } else { System.out.println("主任:不行这个我做不了主"); } } else { System.out.println("主任:不行啊这不是我的职责范围"); } } } // 这是学院 public class College { public static void manageRequest(String requestContent, int days) { if (days > 7) { if (requestContent == "病假") { System.out.println("学院:好吧同意了"); } else if (requestContent == "产假") { System.out.println("学院:好吧同意了"); } else if (requestContent == "事假") { System.out.println("学院:好吧同意了"); } else if (requestContent == "打工") { System.out.println("学院:不行!"); } } else { System.out.println("学院:不行啊这不是我的职责范围"); } } }
接下来是学生,学生先判断应该问谁,然后发出请求:
public class Student { // 学生发出请求 public void sendRequest(String requestContent, int days) { System.out.print("已经发出申请......结果是.........."); if (days <= 3) { Teacher.manageRequest(requestContent, days); } else if (days <= 7) { Chairman.manageRequest(requestContent, days); } else { College.manageRequest(requestContent, days); } } }
场景:
// 场景 public static void main(String[] args) { Student student = new Student(); student.sendRequest(" 病假", 2); }
运行一下,如下:
已经发出申请...... 结果是.......... 辅导员:好吧同意了
这样子设计好吗?不好,代码不健壮。
如果我现在要申请2 天的事假,按照判断我应该交给Teacher ,但是Teacher 说他处理不了这样的事情,那就结束了吗?事实上就应该转交给Chairman 处理。这时候会想,我们把sendRequest() 方法加多一层判断不就行了吗?这就耦合了,另一方面,如果每个负责人的职责经常变化,那是不是得经常修改sendRequest() 和相应的负责人的源代码?单一职责设计原则约定好只能有一个原因可以引起类的变化,这就不符合单一职责原则,而且也不符合开闭原则。其次在一个方法中有大量的逻辑判断也显得代码臃肿,可读性差。
这里介绍职责链设计模式。作为一种行为模式,它是为了使多个对象都有机会处理请求,尽可能的避免请求者和处理者之间的耦合,而是让请求者只负责发送,处理者接受以后处理请求,如果不能处理就交给下一个处理者,直到有一个对象可以处理它。这时候处理者形成一条链表用于传递请求。
按照职责链模式我们修改学生发送请求的流程图。
改成这样以后,1 )首先学生只要把请求发给辅导员就行了,辅导员如果处理不了就交给上一级,这时候学生类知道的东西很少,这就符合迪米特设计原则了。2 )要增加多逻辑关系很容易,只要修改对应的负责人就行,不用修改发送请求的学生类,而且,要加入多一个负责人也很简单,只要扩展多一个类就行,耦合变低,相对来说更符合开闭原则。3 )将各自的职责分开,学生不用处理关于负责人逻辑判断的东西,符合单一职责的原则。之后负责人方面要怎么修改,都不用修改学生类。
下面是重新修改的源代码:
处理者的抽象类:
//定义处理者的抽象类 public abstract class Handler { private Handler nextHandler;// 如果本对象不能处理请求,下一个处理者就是nextHandler // 判断是否能够处理这个请求 protected abstract boolean judge(String request, int days); // 处理这个请求 protected abstract boolean manage(String request, int days); public final void handle(String request, int days) { if (judge(request, days) == true) {// 可以处理这个请求 manage(request, days); } else {// 不可以的话就交给下一个处理者 if (nextHandler != null) {// 如果有下一个处理者,就交给它 nextHandler.handle(request, days); } else {// 没有的话就终结 System.out.println("没有后继者可以处理请求"); } } } }
修改3 个负责人类,如下:
//辅导员是个老师 public class Teacher extends Handler { @Override protected boolean judge(String request, int days) { if (days <= 3 && (request == "病假" || request == "产假")) { return true; } return false; } @Override protected void manage(String request, int days) { System.out.println("辅导员:好吧同意了"); } }
//主任的英文翻译居然是Chairman public class Chairman extends Handler { @Override protected boolean judge(String request, int days) { if (days <= 7 && days > 3 && (request == "病假" || request == "产假" || request == "事假")) { return true; } return false; } @Override protected void manage(String request, int days) { System.out.println("主任:好吧同意了"); } }
// 这是学院类 public class College extends Handler { @Override protected boolean judge(String request, int days) { if (days > 7 && (request == "病假" || request == "产假" || request == "事假" || request == "打工")) { return true; } return false; } @Override protected void manage(String request, int days) { if (request == "打工") { System.out.println("学院:不行!"); return; } System.out.println("主任:好吧同意了"); } }
以下是学生类,方法名未变,内部组装职责链过程在实际应用中可以优化:
public class Student { // 学生发出请求 public void sendRequest(String requestContent, int days) { // 下面3行是建立3个负责人对象,实际开发应用中,这些可以用工厂模式自动封装好,不必每次都要组装 Handler myTeacher = new Teacher(); Handler myChairman = new Chairman(); Handler myCollege = new College(); // 以下2行将他们的责任关系串成链 myTeacher.setNextHandler(myChairman); myChairman.setNextHandler(myCollege); System.out.print("已经发出申请......结果是.........."); myTeacher.handle(requestContent, days); } }
下面是场景,跟之前的一样:
// 场景 public static void main(String[] args) { Student student = new Student();// 建立一个学生,他即将发送请求 student.sendRequest(" 病假", 5); }
运行结果如下:
已经发出申请...... 结果是.......... 主任:好吧同意了
下面给出UML 设计图:
抽象处理者(Handler) 角色:定义出一个处理请求的接口。如果需要,接口可以定义出一个方法,以设定和返回对下家的引用。这个角色通常由一个抽象类或接口实现。
具体处理者(ConcreteHandler) 角色:具体处理者接到请求后,可以选择将请求处理掉,或者将请求传给下家。由于具体处理者持有对下家的引用,因此,如果需要,具体处理者可以访问下家。