（二十）职责链模式详解（都市异能版）

作者：zuoxiaolong8810（左潇龙），转载请注明出处，特别说明：本博文来自博主原博客，为保证新博客中博文的完整性，特复制到此留存，如需转载请注明新博客地址即可。
               凌晨两点，魔都某出租屋。
               "God like."
               .......
               "Holy shit."
               ......
               “哈哈。老子终于超神一次啦。”伴随着低音炮中一声怒吼，小左在自己十来平米的出租房里兴奋的尖叫起来。近了一看，原来小左操作的J8脸30分钟已经一身神装，如今正在疯狂的大杀四方。
               “今晚杀的真爽，干脆通宵得了。”
               依依不舍的退出了超神的一局，小左摸了摸自己像漏气了一样的肚子，喃喃的说道：“肚子有点饿了啊，这大半夜的可怎么办呢。”
               
               “喂，你好，请问现在还送餐吗？”
               “不好意思，先生，您的住址离我们太远，请您问一下其它分店。”
               “问你妹啊，老子问了好几家了。”心里虽然不爽，小左嘴上还是很客气的说道：“嗯，好的，谢谢啊。”
               .......
               “喂，你好，请问你们往XXXX小区送餐吗？”
               “嗯，是的。先生。”
               小左心中一乐，“嗯，那好，我要一个XXX，一个XXX，一个XXX。”
               “不好意思，先生，现在太晚了，我们的送餐时间已经过了。”
               “我....去....你....妹啊。不送不早说。”心中暗骂了一句，小左直接挂了电话。
               .......
               “喂，你好，请问你们往XXXX小区送餐吗？”
               “嗯，是的。先生。”
               “嗯，那你们送餐时间没过吧。”有了上次的经验，小左没有先报菜单，而是先确认对方是否过了送餐时间。
               “没有，先生。”
               “嗯，那好，我要一个XXX，一个XXX，一个XXX。”
               “不好意思，先生，这些都已经卖完了，您看您能换别的吗？”
               “我....换你大爷.....”

                半个小时过去了...
                “哎呀妈呀，累死我了。终于找到一家送餐的了。这麦当劳号称24小时外卖是坑爹呢吧。”经过将近半个小时的折腾，小左终于找到一家比较合适的麦当劳分店，现在就只等着外卖送过来了。
                “外卖估计半个小时就到了，这一会也开不了一局，干脆干点别的，等吃完饭再开始。”说着，小左便开始在网上找寻设计模式的内容，这一闲下来就研究设计模式的劲头，当真是不辱转生前程序猿的头衔。
                
                “啊哈，职责连模式。看起来可以解决麦当劳订餐的问题啊，好好研究一下，给麦当劳老总提个建议，说不定赏我个几亿美金。哇哈哈。”还没开始研究，小左已经开始YY起来。
                定义：为了避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系，使多个接受对象都有机会处理请求。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。
                “看这个定义，就是将一堆可以处理请求的对象连成一条链，然后一个一个试着处理请求。这好像是可以解决麦当劳订餐的问题的，我先来看看我刚才苦B的订餐过程是什么样子的。”
                “首先应该有一个麦当劳的分店的类，它的主要功能是可以订餐。”

package com.chain;

import java.util.Collections;
import java.util.Map;

//麦当劳分店
public class McSubbranch {

private final static int MIN_DISTANCE = 500;//假设是500米以内送餐

private static int count;//类计数

private final int number;//分店号

private int x;//分店的横坐标，用于判断距离

private int y;//分店的纵坐标，用于判断距离

private Map<String, Integer> menu;//菜单

public McSubbranch(int x, int y, Map<String, Integer> menu) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
this.menu = menu;
number = ++count;
}

public boolean order(int x,int y,Map<String, Integer> order){
//如果距离小于500米并且订单中的食物不缺货，则订单成功，否则失败
if (CommonUtils.getDistance(x, y, this.x, this.y) < MIN_DISTANCE && !CommonUtils.outOfStock(menu, order)) {
for (String name : order.keySet()) {
menu.put(name, menu.get(name) - order.get(name));
}
return true;
}else {
return false;
}
}

public Map<String, Integer> getMenu() {
return Collections.unmodifiableMap(menu);
}

public String toString() {
return "麦当劳分店第" + number + "个";
}

}

                “这里面用到了一个工具类，主要是用来计算距离和判断是否缺货的，就是这样写的。”

package com.chain;

import java.util.Map;
//简单的工具类
public class CommonUtils {

private CommonUtils(){}

//计算坐标之间的距离
public static double getDistance(int x1,int y1,int x2,int y2){
return Math.sqrt((x1 - x2) * (x1 - x2) + (y1 - y2) * (y1 - y2));
}
//是否缺货
public static boolean outOfStock(Map<String, Integer> menu,Map<String, Integer> order){
if (order == null || order.size() == 0) {
return false;
}
if (menu == null || menu.size() == 0) {
return true;
}
for (String name : order.keySet()) {
if (menu.get(name) - order.get(name) < 0) {
return true;
}
}
return false;
}

}

                “下面就是我苦B的订餐过程了，假设有五个分店的话，我订餐的过程就是一家一家挨着去订，直到成功为止。”

package com.chain;

import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
//假设初始菜单都是以下这些东西
Map<String, Integer> menu = new HashMap<String, Integer>();
menu.put("汉堡", 5);
menu.put("薯条", 5);
menu.put("可乐", 5);
menu.put("雪碧", 5);
//假设有5个分店
McSubbranch mcSubbranch1 = new McSubbranch(0, 0, new HashMap<String, Integer>(menu));
McSubbranch mcSubbranch2 = new McSubbranch(100, 120, new HashMap<String, Integer>(menu));
McSubbranch mcSubbranch3 = new McSubbranch(-100, -120, new HashMap<String, Integer>(menu));
McSubbranch mcSubbranch4 = new McSubbranch(1000, 20, new HashMap<String, Integer>(menu));
McSubbranch mcSubbranch5 = new McSubbranch(-500, 0, new HashMap<String, Integer>(menu));

List<McSubbranch> mcSubbranchs = Arrays.asList(mcSubbranch1,mcSubbranch2,mcSubbranch3,mcSubbranch4,mcSubbranch5);

//小左开始订餐，假设小左的坐标是900,20
Map<String, Integer> order = new HashMap<String, Integer>();
order.put("汉堡", 2);
order.put("可乐", 1);
order.put("薯条", 1);

print(mcSubbranchs);
System.out.println("------------------------------------------");
//小左开始一家一家挨着尝试订餐，直到成功
for (McSubbranch mcSubbranch : mcSubbranchs) {
if (mcSubbranch.order(900, 20, order)) {
System.out.println("订餐成功，接受订单的分店是：" + mcSubbranch);
break;
}
}
System.out.println("------------------------------------------");
print(mcSubbranchs);
}

public static void print(List<McSubbranch> mcSubbranchs){
for (McSubbranch mcSubbranch : mcSubbranchs) {
System.out.println("[" + mcSubbranch + "]的菜单:" + mcSubbranch.getMenu());
}
}
}

                   “这样确实比较悲催啊，我得一家一家打电话问，太麻烦了。麦当劳这么大一个企业，订餐的服务竟然这么烂哦。看我用设计模式给你优化一下吧，哈哈。”
                   “先来看看职责链模式的类图，这样比较好设计。”



                   “类图还是比较简单的啊，有一个通用的接口，然后就是若干个具体的处理者。按照现在麦当劳的情况来说，接口里handleRequest方法其实就是order（订餐）方法了，而setSuccessor方法，则是用来设置职责链的下一个处理者。”
                   “对于麦当劳的问题来说，每一个分店就是具体的处理者了，主要的改动应该是抽象出来一个接口以及职责链的连接过程，而刚才发送订单的时候是拆分成方法参数传递给订餐方法的，现在最好是把订单做成一个数据类。”

package com.chain;

import java.util.Map;

//订单类（相当于request，其实就是封装一个请求）
public class Order {

private int x;
private int y;
private Map<String, Integer> order;

public Order(int x, int y, Map<String, Integer> order) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
this.order = order;
}

public int getX() {
return x;
}

public void setX(int x) {
this.x = x;
}

public int getY() {
return y;
}

public void setY(int y) {
this.y = y;
}

public Map<String, Integer> getOrder() {
return order;
}

public void setOrder(Map<String, Integer> order) {
this.order = order;
}

}

                “下面便应该是分店接口了，它有两个方法，和类图当中的方法类似，只是名称略有改变。”

package com.chain;
//分店接口（相当于Hanlder）
public interface Subbranch {

void setSuccessor(Subbranch subbranch);

boolean handleOrder(Order order);

}

                “下面便是麦当劳分店的实现类了，它主要的改变是添加了一个属性（下一个分店），这应该就是链形成的基石了。”

package com.chain;

import java.util.Collections;
import java.util.Map;

//麦当劳分店
public class McSubbranch implements Subbranch{

private final static int MIN_DISTANCE = 500;//假设是500米以内送餐

private static int count;//类计数

private final int number;//分店号

private int x;//分店的横坐标，用于判断距离

private int y;//分店的纵坐标，用于判断距离

private Map<String, Integer> menu;//菜单

private Subbranch nextSubbranch;//下一家分店

public McSubbranch(int x, int y, Map<String, Integer> menu) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
this.menu = menu;
number = ++count;
}
//设置下一家分店
public void setSuccessor(Subbranch subbranch) {
this.nextSubbranch = subbranch;
}
//按照职责链处理订单
public boolean handleOrder(Order order){
//如果距离小于500米并且订单中的食物不缺货，则订单成功，否则失败
if (CommonUtils.getDistance(order.getX(), order.getY(), this.x, this.y) < MIN_DISTANCE && !CommonUtils.outOfStock(menu, order.getOrder())) {
for (String name : order.getOrder().keySet()) {
menu.put(name, menu.get(name) - order.getOrder().get(name));
}
System.out.println("订餐成功，接受订单的分店是：" + this);
return true;
}
if (nextSubbranch == null) {
return false;
}
return nextSubbranch.handleOrder(order);
}

public Map<String, Integer> getMenu() {
return Collections.unmodifiableMap(menu);
}

public Subbranch getNextSubbranch() {
return nextSubbranch;
}

public String toString() {
return "麦当劳分店第" + number + "个";
}

}

               “handleOrder方法中的逻辑就是职责链的精髓了，它会试图处理请求，如果处理不了，则交给链中的下一个分店。刚才用的CommonUtils应该不用变了。下面就看下有了职责链模式之后，我的订餐方式吧。”

package com.chain;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
//假设初始菜单都是以下这些东西
Map<String, Integer> menu = new HashMap<String, Integer>();
menu.put("汉堡", 5);
menu.put("薯条", 5);
menu.put("可乐", 5);
menu.put("雪碧", 5);
//假设有5个分店
Subbranch mcSubbranch1 = new McSubbranch(0, 0, new HashMap<String, Integer>(menu));
Subbranch mcSubbranch2 = new McSubbranch(100, 120, new HashMap<String, Integer>(menu));
Subbranch mcSubbranch3 = new McSubbranch(-100, -120, new HashMap<String, Integer>(menu));
Subbranch mcSubbranch4 = new McSubbranch(1000, 20, new HashMap<String, Integer>(menu));
Subbranch mcSubbranch5 = new McSubbranch(-500, 0, new HashMap<String, Integer>(menu));

//以下设置职责链
mcSubbranch4.setSuccessor(mcSubbranch5);
mcSubbranch3.setSuccessor(mcSubbranch4);
mcSubbranch2.setSuccessor(mcSubbranch3);
mcSubbranch1.setSuccessor(mcSubbranch2);
//小左开始订餐，假设小左的坐标是900,20
Map<String, Integer> order = new HashMap<String, Integer>();
order.put("汉堡", 2);
order.put("可乐", 1);
order.put("薯条", 1);

print(mcSubbranch1);
System.out.println("------------------------------------------");

//小左开始订餐，直接找mcSubbranch1的这一家分店订餐即可
mcSubbranch1.handleOrder(new Order(900, 20, order));

System.out.println("------------------------------------------");
print(mcSubbranch1);
}

public static void print(Subbranch subbranch){
if (subbranch == null ) {
return;
}
do {
if (subbranch instanceof McSubbranch) {
System.out.println("[" + subbranch + "]的菜单:" + ((McSubbranch) subbranch).getMenu());
}
} while ((subbranch = ((McSubbranch) subbranch).getNextSubbranch()) != null);
}

}

                “输出结果和刚才是一样的，不过这下我订餐就好办多了，直接找第一家分店订餐就行，至于到最后谁给我送餐，我就不用管了。”
                “职责链模式果然强大啊，哈哈。不过现在还是有一点缺陷，那就是订餐的时候我还得记着应该找哪家分店，如果麦当劳有一个专门的订餐管理部门就好了，这样的话，就更容易找到该找谁订餐了。下面我就再添加一个订餐管理部门，完善一下吧。”

package com.chain;
//订餐管理部门，它并不是职责链模式中的角色
//但是在职责链模式中，通常情况下会有一个类专门负责维护职责链
//在本例中，这个类称为订餐管理部门更合适
public class OrderManager {

private static OrderManager orderManager = new OrderManager();

private Subbranch head;

private Subbranch last;

private OrderManager(){}

public static OrderManager getOrderManager(){
return orderManager;
}

//注册分店
public void registerSubbranch(Subbranch... subbranchs){
for (Subbranch subbranch : subbranchs) {
registerSubbranch(subbranch);
}
}
public void registerSubbranch(Subbranch subbranch){
if (head == null) {
last = head = subbranch;
}else {
last.setSuccessor(subbranch);
last = subbranch;
}
}

public boolean handleOrder(Order order){
return head.handleOrder(order);
}

}

                “其余的都不用变，这下我就使用订餐管理部门（可以理解为麦当劳总店或者总服务台都可以）订餐试一下吧。”

package com.chain;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
//假设初始菜单都是以下这些东西
Map<String, Integer> menu = new HashMap<String, Integer>();
menu.put("汉堡", 5);
menu.put("薯条", 5);
menu.put("可乐", 5);
menu.put("雪碧", 5);
//假设有5个分店
Subbranch mcSubbranch1 = new McSubbranch(0, 0, new HashMap<String, Integer>(menu));
Subbranch mcSubbranch2 = new McSubbranch(100, 120, new HashMap<String, Integer>(menu));
Subbranch mcSubbranch3 = new McSubbranch(-100, -120, new HashMap<String, Integer>(menu));
Subbranch mcSubbranch4 = new McSubbranch(1000, 20, new HashMap<String, Integer>(menu));
Subbranch mcSubbranch5 = new McSubbranch(-500, 0, new HashMap<String, Integer>(menu));

//注册5个分店
OrderManager.getOrderManager().registerSubbranch(mcSubbranch1,mcSubbranch2,mcSubbranch3,mcSubbranch4,mcSubbranch5);

//小左开始订餐，假设小左的坐标是900,20
Map<String, Integer> order = new HashMap<String, Integer>();
order.put("汉堡", 2);
order.put("可乐", 1);
order.put("薯条", 1);

print(mcSubbranch1);
System.out.println("------------------------------------------");

//小左开始订餐，直接找订餐管理部门订餐
OrderManager.getOrderManager().handleOrder(new Order(900, 20, order));

System.out.println("------------------------------------------");
print(mcSubbranch1);
}

public static void print(Subbranch subbranch){
if (subbranch == null ) {
return;
}
do {
if (subbranch instanceof McSubbranch) {
System.out.println("[" + subbranch + "]的菜单:" + ((McSubbranch) subbranch).getMenu());
}
} while ((subbranch = ((McSubbranch) subbranch).getNextSubbranch()) != null);
}

}

                “现在有了分店，直接向管理部门注册一下就好了，到时候有订单就会自动由管理部门一次分发下去了。这一次输出的结果和第一次应该也是一样的。这一下订餐就更方便了，我只管记着麦当劳订餐部门的电话就行，至于它到底有几个分店，我就完全不用管啦。”
                “下面我就总结一下职责链的好处吧，到时候给麦当劳老总打个电话描述一下，哈哈。”
                用了职责链模式之后，主要的好处是下面两点。
                1、不再需要记忆所有分店的号码和联系方式，然后一个一个去订餐。
                2、不需要知道麦当劳的内部管理结构，正因为这样，麦当劳再开多少分店，订餐的客户都不需要关心，而按照以前的方式，麦当劳每多开一个分店，客户都有可能需要多记忆一个分店的联系方式。
                用专业点的语言来说，就是下面两点。
                1、客户端与具体的处理者解耦，客户端只认识一个Hanlder接口，降低了客户端（即请求发送者）与处理者的耦合度。
                2、客户端和处理者都不关心职责链的具体结构，而是交给职责链的创造者（在上述例子当中则是交给了OrderManager），也正因为如此，当在职责链中添加处理者的时候，这对客户端和处理者来说，都是透明的，二者不知道也不必要知道职责链的变化。
                “职责链模式的好处应该就是这些啦，下面我来看看刚才的类图吧。”



                “和标准的职责链模式类图几乎一模一样，少了一个具体的处理者，不过这并不影响类图所要传达的意义。不过这个类图也有点太简单了，不过也正因为简单，从类图里一眼就能看出来，职责链模式的精髓就在于那一条神奇的聚合线啊。”

                “叮咚...”
                “咦？我订的餐到啦，哈哈。”