Java设计模式之责任链模式的示例详解

什么是责任链模式

责任链模式是一种行为型设计模式，设计思路是将一个请求同一个处理的对象组成一条链，当请求在链上不断传递并处理直到被处理完毕。责任链模式可以避免请求的直接发起者和接受者之间的耦合关系，同时使得请求可以被多个对象依次进行处理。

如何实现责任链模式

责任链模式包含两个重要的角色：抽象处理者和具体处理者。抽象处理者定义请求处理的方法，并且持有指向下一个处理者的引用；具体处理者实现具体的请求处理逻辑，同时需要持有指向下一个处理者的引用。

当请求到达责任链的起始点时，会由第一个处理者进行处理，如果无法处理则将请求转发给下一个处理者，直到请求被处理完毕或者请求没有被任何处理者处理。

示例一：处理用户注册信息

下面的示例展示了如何使用责任链模式处理用户注册信息。

首先定义一个抽象处理者AbstractHandler：

public abstract class AbstractHandler {

    protected AbstractHandler nextHandler;

    public void setNextHandler(AbstractHandler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
    }

    public abstract boolean handle(User user);
}

其中nextHandler指向下一个处理者，handle方法是具体的请求处理方法。

然后定义两个具体处理者NameCheckHandler和PhoneCheckHandler分别用于检查用户名和手机号的合法性：

public class NameCheckHandler extends AbstractHandler {

    @Override
    public boolean handle(User user) {
        if (user.getName() == null || user.getName().isEmpty()) {
            System.out.println("用户名不能为空！");
            return false;
        }
        if (nextHandler != null) {
            return nextHandler.handle(user);
        } else {
            return true;
        }
    }
}

public class PhoneCheckHandler extends AbstractHandler {

    @Override
    public boolean handle(User user) {
        if (user.getPhone() == null || user.getPhone().isEmpty()) {
            System.out.println("手机号不能为空！");
            return false;
        }
        if (nextHandler != null) {
            return nextHandler.handle(user);
        } else {
            return true;
        }
    }
}

最后定义一个用户类User：

public class User {

    private String name;
    private String phone;

    public User(String name, String phone) {
        this.name = name;
        this.phone = phone;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getPhone() {
        return phone;
    }
}

使用上面的代码创建责任链并进行测试：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        AbstractHandler nameCheckHandler = new NameCheckHandler();
        AbstractHandler phoneCheckHandler = new PhoneCheckHandler();
        nameCheckHandler.setNextHandler(phoneCheckHandler);

        User user1 = new User(null, "12345678901");
        User user2 = new User("", "12345678901");
        User user3 = new User("张三", null);
        User user4 = new User("张三", "123");
        User user5 = new User("张三", "12345678901");
        nameCheckHandler.handle(user1);
        nameCheckHandler.handle(user2);
        nameCheckHandler.handle(user3);
        nameCheckHandler.handle(user4);
        nameCheckHandler.handle(user5);
    }
}

输出结果为：

用户名不能为空！
手机号不能为空！
手机号不能为空！
手机号不合法！

示例二：处理聚合支付

下面的示例展示了如何使用责任链模式处理聚合支付。

首先定义一个抽象处理者PayHandler：

public abstract class PayHandler {

    protected PayHandler nextHandler;

    public void setNextHandler(PayHandler nextHandler) {
        this.nextHandler = nextHandler;
    }

    public abstract boolean pay(String orderId, double amount);
}

其中nextHandler指向下一个处理者，pay方法是具体的支付方法。

然后定义三个具体处理者AliPayHandler、WechatPayHandler和UnionPayHandler分别用于处理不同的支付方式：

public class AliPayHandler extends PayHandler {

    @Override
    public boolean pay(String orderId, double amount) {
        System.out.println("使用支付宝支付 " + amount + " 元！");
        if (nextHandler != null) {
            return nextHandler.pay(orderId, amount);
        } else {
            return true;
        }
    }
}

public class WechatPayHandler extends PayHandler {

    @Override
    public boolean pay(String orderId, double amount) {
        System.out.println("使用微信支付 " + amount + " 元！");
        if (nextHandler != null) {
            return nextHandler.pay(orderId, amount);
        } else {
            return true;
        }
    }
}

public class UnionPayHandler extends PayHandler {

    @Override
    public boolean pay(String orderId, double amount) {
        System.out.println("使用银联支付 " + amount + " 元！");
        if (nextHandler != null) {
            return nextHandler.pay(orderId, amount);
        } else {
            return true;
        }
    }
}

最后定义一个支付类Pay：

public class Pay {

    private PayHandler payHandler;

    public Pay() {
        PayHandler aliPayHandler = new AliPayHandler();
        PayHandler wechatPayHandler = new WechatPayHandler();
        PayHandler unionPayHandler = new UnionPayHandler();
        aliPayHandler.setNextHandler(wechatPayHandler);
        wechatPayHandler.setNextHandler(unionPayHandler);
        this.payHandler = aliPayHandler;
    }

    public boolean pay(String orderId, double amount) {
        return payHandler.pay(orderId, amount);
    }
}

使用上面的代码创建支付对象并进行测试：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Pay pay = new Pay();
        pay.pay("order_001", 100);
    }
}

输出结果为：

使用支付宝支付 100.0 元！
使用微信支付 100.0 元！
使用银联支付 100.0 元！

总结

责任链模式可以有效地将请求的发起者和接受者解耦，同时也提高了系统的灵活性和可扩展性。在实际项目中，可以根据实际需求选择不同的责任链模式实现，以应对不同的情况和需求。