C#設計模式-責任鏈模式

在現實生活中，有不少請求並非一我的說了就算的，例如面試時的工資，低於1萬的薪水可能技術經理就能夠決定了，可是1萬~1萬5的薪水可能技術經理就沒這個權利批准，可能就須要請求技術總監的批准，因此在面試的完後，常常會有面試官說，你這個薪水我這邊以爲你這技術能夠拿這個薪水的，可是還須要技術總監的批准等的話。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。

1、 責任鏈（Chain of Responsibility）模式

從生活中的例子能夠發現，某個請求可能須要幾我的的審批，即便技術經理審批完了，還須要上一級的審批。這樣的例子，還有公司中的請假，少於3天的，直屬Leader就能夠批准，3天到7天以內就須要項目經理批准，多餘7天的就須要技術總監的批准了。介紹了這麼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——某個請求須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係。將這些對象連成一條鏈子，並沿着這條鏈子傳遞該請求，直到有對象處理它爲止。

2、 責任鏈模式的結構

從責任鏈模式的定義能夠發現，責任鏈模式涉及的對象只有處理者角色，但因爲有多個處理者，它們具備共同的處理請求的方法，因此這裏抽象出一個抽象處理者角色進行代碼複用。這樣分析下來，責任鏈模式的結構圖也就不言而喻了，具體結構圖以下所示。

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。這個接口一般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，能夠選擇將該請求處理掉，或者將請求傳給下一個處理者。所以，每一個具體處理者須要保存下一個處理者的引用，以便把請求傳遞下去。

3、 責任鏈模式的實現

有了上面的介紹，下面以公司採購東西爲例子來實現責任鏈模式。公司規定，採購架構總價在1萬以內，經理級別的人批准便可，總價大於1萬小於2萬5的則還須要副總進行批准，總價大於2萬5小於10萬的須要還須要總經理批准，而大於總價大於10萬的則須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，參數是採購的總價，而後在這個方法內對價格進行調整判斷，而後針對不一樣的條件交給不一樣級別的人去處理，這樣確實能夠解決問題，但這樣一來，咱們就須要多重if-else語句來進行判斷，但當加入一個新的條件範圍時，咱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，能夠採用責任鏈模式來解決這樣的問題。具體實現代碼以下所示。

using System;

namespace ChainofResponsibility
{
    // 採購請求
    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; }

        protected 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須要組織一個會議討論");
            }
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var requestTelphone = new PurchaseRequest(4000.0, "Telphone");
            var requestSoftware = new PurchaseRequest(10000.0, "Visual Studio");
            var 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，原來的設計會由於價格條件範圍的變化而致使不利於擴展，根據「封裝變化」的原則，此時咱們想的天然是能不能把價格範圍細化到不一樣的類中呢？由於每一個價格範圍都決定某個批准者，這裏就聯想到建立多個批准類，這樣每一個類中只須要針對他本身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，具體的運行結果以下所示。

ChainofResponsibility.Manager-LearningHard approved the request of purshing Telphone
ChainofResponsibility.VicePresident-Tony approved the request of purshing Visual Studio
ChainofResponsibility.President-BossTom approved the request of purshing Computers

4、 責任鏈模式的適用場景

在如下場景中能夠考慮使用責任鏈模式：

1. 一個系統的審批須要多個對象才能完成處理的狀況下，例如請假系統等。
2. 代碼中存在多個if-else語句的狀況下，此時能夠考慮使用責任鏈模式來對代碼進行重構。

5、 責任鏈模式的優缺點

優勢：

1. 下降了請求的發送者和接收者之間的耦合。
2. 把多個條件斷定分散到各個處理類中，使得代碼更加清晰，責任更加明確。

缺點：

1. 在找到正確的處理對象以前，全部的條件斷定都要執行一遍，當責任鏈過長時，可能會引發性能的問題
2. 可能致使某個請求不被處理。

6、 總結

責任鏈下降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。如考試中做弊傳紙條，泡妞傳情書通常。