【责任链设计模式详解】C/Java/JS/Go/Python/TS不同语言实现
简介
责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，也叫职责链模式、命令链模式。这种模式为请求创建了一个接收者对象的链，允许你将请求沿着处理者链进行发送，每个处理者均可对请求进行处理，或将其传递给链上的下个处理者。
当程序需要使用不同方式来处理多种类请求，且请求类型和顺序不可知，或者当必须按顺序执行多个处理时，可以使用责任链模式。或者如果所需处理及其顺序必须在运行时进行改变，也可以使用该模式。
作用
- 避免请求发送者与接收者耦合在一起，客户只需要将请求发送到链上，而无须关心请求的处理细节和请求的传递。
- 通过改变链内的成员或者调动它们的次序，允许动态地新增或者删除责任。
实现步骤
- 创建一个抽象处理器类，用来供处理器继承。
- 抽象处理器类可将各子类按任意组织为链式，以便调用。
- 创建多个互不干涉的处理器，实现抽象类的next方法，以便不断执行链式检查。
UML
Java代码
抽象事件处理类
//AbstractHandler.java 所有处理变成链式，可以互动干涉，动态组合 public abstract classAbstractHandler {//形成职责链 privateAbstractHandler next;//创建调用链，传入多个handler，按顺序形成链，返回第一个handler public staticAbstractHandler link(AbstractHandler first, AbstractHandler... chain) {
AbstractHandler head=first;for(AbstractHandler handler : chain) {
head.next=handler;
head=handler;
}returnfirst;
}//子类需要实现的检查方法 public abstract boolean check(intuid);//继续下一个检查 protected boolean checkNext(intuid) {if (next == null) {return true;
}returnnext.check(uid);
}
}
不同事件，可以多个，互不关联
```java//AuthHandler.java 权限检查类 public class AuthHandler extendsAbstractHandler {//如果检查不通过则返回失败，否则继续下一个检查 public boolean check(intuid) {
System.out.println(this.getClass().getName() + "::check() [uid = " + uid + "]");if (uid % 2 == 0) {return false;
}returncheckNext(uid);
}
}
```
```java//RequestHandler.java 请求是否安全合法检查 public class RequestHandler extendsAbstractHandler {//如果检查不通过则返回失败，否则继续下一个检查 public boolean check(intuid) {
System.out.println(this.getClass().getName() + "::check() [uid = " + uid + "]");if (uid % 1 != 0) {return false;
}returncheckNext(uid);
}
}
```
```java//UserHandler.java 用户基本信息检查类 public class UserHandler extendsAbstractHandler {//如果检查不通过则返回失败，否则继续下一个检查 public boolean check(intuid) {
System.out.println(this.getClass().getName() + "::check() [uid = " + uid + "]");if (uid % 3 == 0) {return false;
}returncheckNext(uid);
}
}
```
测试调用
/*** 责任链模式核心是打造一个调用处理链，每个处理链都实现抽象类的next方法，从而可以任意组织各种检查行为。
* 通过改变链内的成员或者调动它们的顺序，允许动态地新增或者删除职责，从而实现按需组织。*/ //可以任意组织职责链，先后顺序根据需要来 AbstractHandler handler1 =AbstractHandler.link(newRequestHandler(),newUserHandler(),newAuthHandler());
System.out.println("handler1.check(1001)开始");
handler1.check(1001);
System.out.println("handler1.check(1002)开始");
handler1.check(1002);//可以任意组织职责链，先后顺序根据需要来 AbstractHandler handler2 =AbstractHandler.link(newAuthHandler(),newRequestHandler(),newUserHandler());
System.out.println("handler2.check(1001)开始");
handler2.check(1001);
System.out.println("handler2.check(1002)开始");
handler2.check(1002);
C语言代码
func.h 头文件函数
#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include<stdbool.h> //定义通用handler typedef structHandler
{char name[50];//handler链指针 struct Handler *next;//结构体内部的check_handler函数，供各handler独立实现 bool (*check_handler)(struct Handler *, int);
} Handler;//创建handler调用链，逐个创建 Handler *link_handler(Handler *handler, Handler *next);//两种创建链式hander的方式，功能相同，可以传入多个参数 Handler *make_handler_chain_count(intlenght, ...);
Handler*make_handler_chain(Handler *handler, ...);//检查handler通用函数 bool check_handler_start(Handler *handler, intparam);//定义权限检查handler typedef structAuthHandler
{char name[50];
Handler*next;bool (*check_handler)(struct Handler *, int);
} AuthHandler;//创建AuthHandler AuthHandler *create_auth_handler(char *name);//定义请求检查handler typedef structRequestHandler
{char name[50];
Handler*next;bool (*check_handler)(struct Handler *, int);
} RequestHandler;//创建RequestHandler RequestHandler *create_request_handler(char *name);//定义用户检查handler typedef structUserHandler
{char name[50];
Handler*next;bool (*check_handler)(struct Handler *, int);
} UserHandler;//创建UserHandler UserHandler *create_user_handler(char *name);
统一事件处理
//handler.c 基础事件 #include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include<stdarg.h>#include"func.h" //创建调用链，按顺序形成链，返回第一个handler Handler *link_handler(Handler *handler, Handler *next)
{
handler->next =next;returnhandler;
}//不定参数创建调用链，第一个参数是handler的数量，后面是多个handler Handler *make_handler_chain_count(intlenght, ...)
{
va_list args;
va_start(args, lenght);//取出第1个handler Handler *first = va_arg(args, Handler *);
Handler*head =first;//把handler追加到next中，形成链，总长度减去第1个 for (int i = 0; i < lenght - 1; i++)
{
head->next = va_arg(args, Handler *);
head= head->next;
}
va_end(args);returnfirst;
}//不定参数创建调用链，第一个参数是handler的数量，后面是多个handler，最后一个传NULL Handler *make_handler_chain(Handler *first, ...)
{
va_list args;
va_start(args, first);
Handler*head =first;//把handler追加到next中，以NULL作为结束符 while (head !=NULL)
{
head->next = va_arg(args, Handler *);
head= head->next;
}
va_end(args);returnfirst;
}//单独handler检查开始函数 bool check_handler_start(Handler *handler, intparam)
{return handler->check_handler(handler, param);
}
不同事件，可以多个，互不关联
```c//auth_handler.c 权限检查类 #include <string.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include"func.h" /*AuthHandler check函数实现*/ bool auth_handler_check(Handler *handler, intparam)
{
printf("\r\n auth_handler_check: [handler.name = %s param = %d]", handler->name, param);
AuthHandler*auth_handler = (AuthHandler *)handler;//这里是判断条件，如果出错则终止调用链，返回false if (param % 2 == 0)
{
printf("\r\n auth_handler_check: error[ %d %s 2 ] == 0", param, "%");return false;
}//通过next调用下一步检查 if (handler->next !=NULL)
{return auth_handler->next->check_handler(handler->next, param);
}return true;
}/*创建具体处理器的函数*/AuthHandler*create_auth_handler(char *name)
{
AuthHandler*handler = (AuthHandler *)malloc(sizeof(AuthHandler));
strncpy(handler->name, name, 50);//将handler的check_handler函数赋值为指定函数，便于检查处理 handler->check_handler = &auth_handler_check;
handler->next =NULL;returnhandler;
}
```
```c//request_handler.c 请求是否安全合法检查 #include <string.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include"func.h" /*RequestHandler check函数实现*/ bool request_handler_check(Handler *handler, intparam)
{
printf("\r\n request_handler_check: [handler.name = %s param = %d]", handler->name, param);
RequestHandler*request_handler = (RequestHandler *)handler;//这里是判断条件，如果出错则终止调用链，返回false if (param % 5 == 0)
{
printf("\r\n request_handler_check: error[ %d %s 5 ] == 0", param, "%");return false;
}//通过next调用下一步检查 if (handler->next !=NULL)
{return request_handler->next->check_handler(handler->next, param);
}return true;
}/*创建具体处理器的函数*/RequestHandler*create_request_handler(char *name)
{
RequestHandler*handler = (RequestHandler *)malloc(sizeof(RequestHandler));
strncpy(handler->name, name, 50);//将handler的check_handler函数赋值为指定函数，便于检查处理 handler->check_handler = &request_handler_check;
handler->next =NULL;returnhandler;
}
```
```c//user_handler.c 用户基本信息检查类 #include <string.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include"func.h" /*UserHandler check_handler函数实现*/ bool user_handler_check(Handler *handler, intparam)
{
printf("\r\n user_handler_check: [handler.name = %s param = %d]", handler->name, param);
UserHandler*user_handler = (UserHandler *)handler;//这里是判断条件，如果出错则终止调用链，返回false if (param % 3 == 0)
{
printf("\r\n user_handler_check: error[ %d %s 3 ] == 0", param, "%");return false;
}//通过next调用下一步检查 if (handler->next !=NULL)
{return user_handler->next->check_handler(handler->next, param);
}return true;
}/*创建具体处理器的函数*/UserHandler*create_user_handler(char *name)
{
UserHandler*handler = (UserHandler *)malloc(sizeof(UserHandler));
strncpy(handler->name, name, 50);//将handler的check_handler函数赋值为指定函数，便于检查处理 handler->check_handler = &user_handler_check;
handler->next =NULL;returnhandler;
}
```
测试调用
#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include<stdbool.h>#include"../src/func.h" int main(void)
{/**
* 责任链模式核心是打造一个调用处理链，每个处理链都实现抽象类的next方法，从而可以任意组织各种检查行为。
* 通过改变链内的成员或者调动它们的顺序，允许动态地新增或者删除职责，从而实现按需组织。*/ //创建一组hanler RequestHandler *request_handler = create_request_handler("request_handler_01");
UserHandler*user_handler = create_user_handler("user_handler_02");
AuthHandler*auth_handler = create_auth_handler("auth_handler_03");
printf("创建handler:\r\n %s %s %s", request_handler->name, user_handler->name, auth_handler->name);//将handler逐个链接成职责链 link_handler((Handler *)request_handler, (Handler *)user_handler);
link_handler((Handler*)user_handler, (Handler *)auth_handler);
printf("\r\n建立职责链:\r\n");
Handler*handler_cur = (Handler *)request_handler;while (handler_cur !=NULL)
{
printf("-> %s", handler_cur->name);
handler_cur= handler_cur->next;
}//从任意handler开始检查//printf("\r\ncheck_handler_start检查:");//check_handler_start((Handler *)request_handler, 666);//从执行handler开始 printf("\r\n开始检查:");bool result1 = request_handler->check_handler((Handler *)request_handler, 666);
printf("\r\n执行结果: %s \r\n", result1 ? "true" : "false");/*释放内存*/ free(handler_cur);free(request_handler);free(auth_handler);free(user_handler);/*** ========分割线============ ***/printf("\r\n=============\r\n");/*创建一组hanler*/RequestHandler*request_handler2 = create_request_handler("request_handler_101");
UserHandler*user_handler2 = create_user_handler("user_handler_102");
AuthHandler*auth_handler2 = create_auth_handler("auth_handler_103");
printf("\r\n创建handler:\r\n %s %s %s", request_handler2->name, user_handler2->name, auth_handler2->name);//将handler一次性链接为职责链，传入多个handler，第一个参数是数量 Handler *handler2 = make_handler_chain_count(3, auth_handler2, request_handler2, user_handler2);
printf("\r\n建立职责链:\r\n");
Handler*handler_cur2 = (Handler *)handler2;while (handler_cur2 !=NULL)
{
printf("-> %s", handler_cur2->name);
handler_cur2= handler_cur2->next;
}//调用通用检查函数开始 printf("\r\n开始检查:");bool result2 = check_handler_start(handler2, 777);
printf("\r\n执行结果: %s \r\n", result2 ? "true" : "false");/*释放内存*/ free(handler_cur2);free(request_handler2);free(auth_handler2);free(user_handler2);/*** ========分割线============ ***/printf("\r\n=============\r\n");/*再创建一组hanler*/RequestHandler*request_handler3 = create_request_handler("request_handler_201");
UserHandler*user_handler3 = create_user_handler("user_handler_202");
AuthHandler*auth_handler3 = create_auth_handler("auth_handler_203");
printf("\r\n创建handler:\r\n %s %s %s", request_handler3->name, user_handler3->name, auth_handler3->name);//将handler一次性链接为职责链，传入多个handler，最后一个参数是NULL Handler *handler3 = make_handler_chain((Handler *)auth_handler3, user_handler3, request_handler3, NULL);
Handler*handler_cur3 = (Handler *)handler3;
printf("\r\n建立职责链:\r\n");while (handler_cur3 !=NULL)
{
printf("-> %s", handler_cur3->name);
handler_cur3= handler_cur3->next;
}
printf("\r\n开始检查:");bool result3 = check_handler_start(handler3, 167);
printf("\r\n执行结果: %s \r\n", result3 ? "true" : "false");/*释放内存*/ free(handler_cur3);free(request_handler3);free(auth_handler3);free(user_handler3);return 0;
}
更多语言版本
不同语言实现设计模式：
https://github.com/microwind/design-pattern