Design Pattern: Chain of Responsibility 模式

其实Chain of Responsibility的概念，即使是一个刚学程式设计的新手也会用到，一个简单的 if...else if ... else 流程控制就有Chain of Responsibility的概念：

if(/* 符合请求条件一 */)
    // 执行请求一
else if(/* 符合请求条件二 */)
    // 执行请求二
else
    // 执行预设请求或显示讯息

 
这是从结构化程式设计的观点来看Chain of Responsibility的概念，若使用物件的观点来看Chain of Responsibility的话，有一个较佳的例子就是Java的例外处理机制，当程式中发生例外时，也比会catch所捕捉的例外是否符合，如果符合就执行所设定的处理，如果都没有比对到适当的例外物件，就会将例外丢出try...catch区块之外。

在 Gof 的书 中给定Chain of Responsibility目的为：使多个物件都有机会处理请求，以避免请求的发送者与接收者之间的耦合关系，将这些物件组合为一个链，并沿着这个链传递该请求，直到有物件处理它为止。

先用一个例子来说明使用if...else的方式来处理请求：

• IHandler.java

public interface IHandler {
    public void handle(); 
}  

 

• SymbolHandler.java

public class SymbolHandler implements IHandler { 
    public void handle() { 
       System.out.println("Symbol has been handled"); 
    } 
}  

 

• CharacterHandler.java

public class CharacterHandler implements IHandler { 
    public void handle() { 
       System.out.println("Character has been handled"); 
    } 
}  

 

• NumberHandler.java

public class NumberHandler implements IHandler { 
    public void handle() { 
       System.out.println("Number has been handled"); 
    } 
} 

 

• Application.java

import java.io.*; 

public class Application { 
   public void run() throws Exception { 
       System.out.print("Press any key then return: "); 
       char c = (char) System.in.read(); 

       IHandler handler = null; 
       if (Character.isLetter(c)) {
         handler = new CharacterHandler(); 
       }
       else if (Character.isDigit(c)) {
          handler = new NumberHandler(); 
       }
       else {
          handler = new SymbolHandler(); 
       }

       handler.handle(); 
   } 

   public static void main(String[] args) 
                           throws IOException {
          Application app = new Application();
          app.run(); 
   } 
} 

这是一个很简单的程式，可以判定您所输入的是数字、字元或是符号，如果将之以物件的方式来组织物件之间的职责，可以将程式改写如下：

• Handler.java

public class Handler { 
    private Handler successor;

    public void setSuccessor(Handler successor) { 
        this.successor = successor; 
    }

    public Handler getSuccessor() { 
        return successor; 
    }

    public void handleRequest(char c) { 
        if(successor != null) 
            successor.handleRequest(c); 
    } 
}  

 

• NumberHandler.java

public class NumberHandler extends Handler { 
    public void handleRequest(char c) { 
        if(Character.isDigit(c)) { 
            System.out.println("Number has been handled"); 
        } 
        else {
            getSuccessor().handleRequest(c); 
        }
    } 
}  

 

• CharacterHandler.java

public class CharacterHandler extends Handler { 
    public void handleRequest(char c) { 
        if(Character.isLetter(c)) { 
            System.out.println("Character has been handled"); 
        } 
        else {
            getSuccessor().handleRequest(c); 
        }
    } 
}  

 

• SymbolHandler.java

public class SymbolHandler extends Handler { 
    public void handleRequest(char c) { 
        System.out.println("Symbol has been handled"); 
    } 
}  

 

• Application.java

import java.io.*; 

public class Application {
    public static void main(String[] args) 
                                 throws IOException { 
        Handler numberHandler = new NumberHandler(); 
        Handler characterHandler = new CharacterHandler(); 
        Handler symbolHandler = new SymbolHandler(); 

        numberHandler.setSuccessor(characterHandler); 
        characterHandler.setSuccessor(symbolHandler); 

        System.out.print("Press any key then return: "); 
        char c = (char)System.in.read(); 
        numberHandler.handleRequest(c); 
    } 
} 

在组织物件之间的职责时，通常是从细粒度至粗粒度的方式来组织，从特殊到抽象化，就像程式中将数字视为字元的特殊化，字元又为符号的特殊化。

以上所举的例子在请求上是很简单的，只是比对输入的型态，在更一般的情况下，可以将请求包装为一个物件，并提供getType()之间的方法，以让 Chain of Responsibility中的物件进行比对，例如：

• Request.java

public class Request{ 
　　private String type; 

    public Request(String type) { this.type=type; }
　　public String getType() { return type; }

　　public void execute(){ 
            // 执行请求 
　　} 
} 

在Gof的书中所举的例子为辅助说明系统，在一个介面中希望使用者一定可以得到相关的说明主题，如果子元件有说明的话，就显示相关说明，否则的话就转发给包括它的容器元件或父元件，以保证使用者的辅助说明请求一定可以得到回应。

 

例子--2
1.要处理的对象

package com.ijo.chain.of.responsibility;

public class Trouble {
 private char ch;

 public char getCh() {
  return ch;
 }

 public void setCh(char ch) {
  this.ch = ch;
 }

 public Trouble(char ch) {
  this.ch = ch;
 }

}
进行处理请求的抽象父类

package com.ijo.chain.of.responsibility;

public abstract class Support {
 private Support support;

 public Support addNext(Support support) {
  this.support = support;
  return support;
 }

 public void support(Trouble trouble) {
  if (resolve(trouble)) {
   done(trouble);
  } else if (support != null) {
   support.support(trouble);
  } else {
   fail(trouble);
  }
 }

 private void fail(Trouble trouble) {
  System.out.println(" fail " + trouble.getCh());
 }

 private void done(Trouble trouble) {
  System.out.println(" doing " + trouble.getCh());
 }

 protected abstract boolean resolve(Trouble trouble);
}
实现处理请求的子类，字符

package com.ijo.chain.of.responsibility;

public class CharacterSupport extends Support {

 @Override
 protected boolean resolve(Trouble trouble) {
  if (Character.isLetter(trouble.getCh())) {
   return true;
  }
  return false;
 }

}
实现处理请求的子类，数字

package com.ijo.chain.of.responsibility;

public class NumberSupport extends Support {

 @Override
 protected boolean resolve(Trouble trouble) {
  if (Character.isDigit(trouble.getCh())) {
   return true;
  }
  return false;
 }

}

实现处理请求的子类，符号

package com.ijo.chain.of.responsibility;

public class SymbolSupport extends Support {

 @SuppressWarnings("deprecation")
 @Override
 protected boolean resolve(Trouble trouble) {
  
  if (Character.isSpace(trouble.getCh())) {
   return true;
  }
  return false;
 }

}
测试类

package com.ijo.chain.of.responsibility;

public class Main {

 /**
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args) {
  Support symbol = new SymbolSupport();
  Support number = new NumberSupport();
  Support charactor = new CharacterSupport();
  symbol.addNext(number).addNext(charactor);
// 第二个和最后一个都是空格字符  

char[] chs = { 'a', ' ', 'b', '*', '2', '^', 'b', ' ' };
  for (char c : chs) {
   symbol.support(new Trouble(c));
  }
 }

}

结果
 doing a
 doing 
 doing b
 fail *
 doing 2
 fail ^
 doing b
 doing