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《设计模式之禅(第2版)》第16章 责任链模式

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16.1 古代妇女的枷锁——“三从四德”

中国古代对妇女制定了“三从四德”的道德规范,“三从”是指“未嫁从父、既嫁从夫、夫死从子”。也就是说,一位女性在结婚之前要听从于父亲,结婚之后要听从于丈夫,如果丈夫死了还要听从于儿子。举例来说,如果一位女性要出去逛街,在她出嫁前必须征得父亲的同意,出嫁之后必须获得丈夫的许可,那丈夫死了怎么办?那就得问问儿子是否允许自己出去逛街。估计你接下来马上要问:“要是没有儿子怎么办?”那就请示小叔子、侄子等。在父系社会中,妇女只占从属地位,现在想想中国古代的妇女还是挺悲惨的,连逛街都要多番请示。作为父亲、丈夫或儿子,只有两种选择:要不承担起责任来,允许她或不允许她逛街;要不就让她请示下一个人,这是整个社会体系的约束,应用到我们项目中就是业务规则。下面来看如何通过程序来实现“三从”,需求很简单:通过程序描述一下古代妇女的“三从”制度。好,我们先来看类图,如图16-1所示。

图16-1 妇女“三从”类图

类图非常简单,IHandler是三个有决策权对象的接口,IWomen是女性的代码,其实现也非常简单,IWomen如代码清单16-1所示。

代码清单16-1 女性接口

public interface IWomen {     //获得个人状况     public int getType;     //获得个人请示,你要干什么?出去逛街?约会?还是看电影?     public String getRequest;}  

女性接口仅两个方法,一个是取得当前的个人状况getType,通过返回值决定是结婚了还是没结婚、丈夫是否在世等,另外一个方法getRequest是要请示的内容,要出去逛街还是吃饭,其实现类如代码清单16-2所示。

代码清单16-2 古代妇女

public class Women implements IWomen{     /*      * 通过一个int类型的参数来描述妇女的个人状况      * 1--未出嫁      * 2--出嫁      * 3--夫死      */     private int type=0;     //妇女的请示     private String request = /"/";     //构造函数传递过来请求     public Women(int _type,String _request){     this.type = _type;     this.request = _request;     }     //获得自己的状况     public int getType{     return this.type;     }     //获得妇女的请求     public String getRequest{     return this.request;     }}  

我们使用数字来代表女性的不同状态:1是未结婚;2是已经结婚的,而且丈夫健在;3是丈夫去世了。从整个设计上分析,有处理权的人(如父亲、丈夫、儿子)才是设计的核心,他们是要处理这些请求的,我们来看有处理权的人员接口IHandler,如代码清单16-3所示。

代码清单16-3 有处理权的人员接口

public interface IHandler {     //一个女性(女儿、妻子或者母亲)要求逛街,你要处理这个请求     public void HandleMessage(IWomen women);}  

非常简单,有处理权的人对妇女的请求进行处理,分别有三个实现类,在女儿没有出嫁之前父亲是有决定权的,其实现类如代码清单16-4所示。

代码清单16-4 父亲类

public class Father implements IHandler {     //未出嫁的女儿来请示父亲     public void HandleMessage(IWomen women) {     System.out.println(/"女儿的请示是:/"+women.getRequest);     System.out.println(/"父亲的答复是:同意/");     }}  

在女性出嫁后,丈夫有决定权,如代码清单16-5所示。

代码清单16-5 丈夫类

public class Husband implements IHandler {     //妻子向丈夫请示     public void HandleMessage(IWomen women) {     System.out.println(/"妻子的请示是:/"+women.getRequest);     System.out.println(/"丈夫的答复是:同意/");     }}  

在女性丧偶后,对母亲提出的请求儿子有决定权,如代码清单16-6所示。

代码清单16-6 儿子类

public class Son implements IHandler {     //母亲向儿子请示     public void HandleMessage(IWomen women) {     System.out.println(/"母亲的请示是:/"+women.getRequest);     System.out.println(/"儿子的答复是:同意/");     }}  

以上三个实现类非常简单,只有一个方法,处理女儿、妻子、母亲提出的请求,我们来模拟一下一个古代妇女出去逛街是如何请示的,如代码清单16-7所示。

代码清单16-7 场景类

public class Client {     public static void main(String args) {     //随机挑选几个女性     Random rand = new Random;     ArrayList<IWomen> arrayList = new ArrayList;     for(int i=0;i<5;i++){     arrayList.add(new Women(rand.nextInt(4),/"我要出去逛街/"));     }     //定义三个请示对象     IHandler father = new Father;     IHandler husband = new Husband;     IHandler son = new Son;     for(IWomen women:arrayList){     if(women.getType ==1){ //未结婚少女,请示父亲    System.out.println(/"n--------女儿向父亲请示-------/");    father.HandleMessage(women);     }else if(women.getType ==2){  //已婚少妇,请示丈夫    System.out.println(/"n--------妻子向丈夫请示-------/");    husband.HandleMessage(women);     }else if(women.getType == 3){ //母亲请示儿子    System.out.println(/"n--------母亲向儿子请示-------/");    son.HandleMessage(women);     }else{    //暂时什么也不做     }     }     }} 

首先是通过随机方法产生了5个古代妇女的对象,然后看她们是如何就逛街这件事去请示的,运行结果如下所示(由于是随机的,您看到的结果可能和这里有所不同):

--------女儿向父亲请示-------

女儿的请示是:我要出去逛街

父亲的答复是:同意

--------母亲向儿子请示-------

母亲的请示是:我要出去逛街

儿子的答复是:同意

--------妻子向丈夫请示-------

妻子的请示是:我要出去逛街

丈夫的答复是:同意

--------女儿向父亲请示-------

女儿的请示是:我要出去逛街

父亲的答复是:同意

“三从四德”的旧社会规范已经完整地表现出来了,你看谁向谁请示都定义出来了,但是你是不是发现这个程序写得有点不舒服?有点别扭?有点想重构它的感觉?那就对了!这段代码有以下几个问题:

● 职责界定不清晰

对女儿提出的请示,应该在父亲类中做出决定,父亲有责任、有义务处理女儿的请示,因此Father类应该是知道女儿的请求自己处理,而不是在Client类中进行组装出来,也就是说原本应该是父亲这个类做的事情抛给了其他类进行处理,不应该是这样的。

● 代码臃肿

我们在Client类中写了if...else的判断条件,而且能随着能处理该类型的请示人员越多,if...else的判断就越多,想想看,臃肿的条件判断还怎么有可读性?!

● 耦合过重

这是什么意思呢,我们要根据Women的type来决定使用IHandler的那个实现类来处理请求。有一个问题是:如果IHandler的实现类继续扩展怎么办?修改Client类?与开闭原则违背了!

● 异常情况欠考虑

妻子只能向丈夫请示吗?如果妻子(比如一个现代女性穿越到古代了,不懂什么“三从四德”)向自己的父亲请示了,父亲应该做何处理?我们的程序上可没有体现出来,逻辑失败了!

既然有这么多的问题,那我们要想办法来解决这些问题,我们先来分析一下需求,女性提出一个请示,必然要获得一个答复,甭管是同意还是不同意,总之是要一个答复的,而且这个答复是唯一的,不能说是父亲作出一个决断,而丈夫也作出了一个决断,也即是请示传递出去,必然有一个唯一的处理人给出唯一的答复,OK,分析完毕,收工,重新设计,我们可以抽象成这样一个结构,女性的请求先发送到父亲类,父亲类一看是自己要处理的,就作出回应处理,如果女儿已经出嫁了,那就要把这个请求转发到女婿来处理,那女婿一旦去天国报道了,那就由儿子来处理这个请求,类似于如图16-2所示的顺序处理图。

图16-2 女性请示的顺序处理图

父亲、丈夫、儿子每个节点有两个选择:要么承担责任,做出回应;要么把请求转发到后序环节。结构分析得已经很清楚了,那我们看怎么来实现这个功能,类图重新修正,如图16-3所示。

图16-3 顺序处理的类图

从类图上看,三个实现类Father、Husband、Son只要实现构造函数和父类中的抽象方法response就可以了,具体由谁处理女性提出的请求,都已经转移到了Handler抽象类中,我们来看Handler怎么实现,如代码清单16-8所示。

代码清单16-8 修改后的Handler类

public abstract class Handler {     public final static int FATHER_LEVEL_REQUEST = 1;     public final static  int HUSBAND_LEVEL_REQUEST = 2;     public final static  int SON_LEVEL_REQUEST = 3;     //能处理的级别     private int level =0; //责任传递,下一个人责任人是谁     private Handler nextHandler;     //每个类都要说明一下自己能处理哪些请求     public Handler(int _level){     this.level = _level;     }     //一个女性(女儿、妻子或者是母亲)要求逛街,你要处理这个请求     public final void HandleMessage(IWomen women){     if(women.getType == this.level){    this.response(women);     }else{    if(this.nextHandler != null){  //有后续环节,才把请求往后递送  this.nextHandler.HandleMessage(women);    }else{ //已经没有后续处理人了,不用处理了  System.out.println(/"---没地方请示了,按不同意处理---n/");    }     }     }     /*      * 如果不属于你处理的请求,你应该让她找下一个环节的人,如女儿出嫁了,      * 还向父亲请示是否可以逛街,那父亲就应该告诉女儿,应该找丈夫请示      */     public void setNext(Handler _handler){     this.nextHandler = _handler;     }     //有请示那当然要回应     protected abstract void response(IWomen women);}  

方法比较长,但是还是比较简单的,读者有没有看到,其实在这里也用到模板方法模式,在模板方法中判断请求的级别和当前能够处理的级别,如果相同则调用基本方法,做出反馈;如果不相等,则传递到下一个环节,由下一环节做出回应,如果已经达到环节结尾,则直接做不同意处理。基本方法response需要各个实现类实现,每个实现类只要实现两个职责:一是定义自己能够处理的等级级别;二是对请求做出回应,我们首先来看首节点Father类,如代码清单16-9所示。

代码清单16-9 父亲类

public class Father extends Handler {     //父亲只处理女儿的请求     public Father{     super(Handler.FATHER_LEVEL_REQUEST);     }     //父亲的答复     protected void response(IWomen women) {     System.out.println(/"--------女儿向父亲请示-------/");     System.out.println(women.getRequest);     System.out.println(/"父亲的答复是:同意n/");     }}  

丈夫类定义自己能处理的等级为2的请示,如代码清单16-10所示。

代码清单16-10 丈夫类

public class Husband extends Handler {     //丈夫只处理妻子的请求     public Husband{     super(Handler.HUSBAND_LEVEL_REQUEST);     }     //丈夫请示的答复     protected void response(IWomen women) {     System.out.println(/"--------妻子向丈夫请示-------/");     System.out.println(women.getRequest);     System.out.println(/"丈夫的答复是:同意n/");     }}  

儿子类只能处理等级为3的请示,如代码清单16-11所示。

代码清单16-11 儿子类

public class Son extends Handler {     //儿子只处理母亲的请求     public Son{     super(Handler.SON_LEVEL_REQUEST);     }     //儿子的答复     protected void response(IWomen women) {     System.out.println(/"--------母亲向儿子请示-------/");     System.out.println(women.getRequest);     System.out.println(/"儿子的答复是:同意n/");     }}  

这三个类都很简单,构造方法是必须实现的,父类框定子类必须有一个显式构造函数,子类不实现编译不通过。通过构造方法我们设置了各个类能处理的请求类型,Father只能处理请求类型为1(也就是女儿)的请求;Husband只能处理请求类型类为2(也就是妻子)的请求,儿子只能处理请求类型为3(也就是母亲)的请求,那如果请求类型为4的该如何处理呢?在Handler中我们已经判断了,如何没有相应的处理者(也就是没有下一环节),则视为不同意。

Women类的接口没有任何变化,请参考图16-1所示。

实现类稍微有些变化,如代码清单16-12所示。

代码清单16-12 女性类

public class Women implements IWomen{     /*      * 通过一个int类型的参数来描述妇女的个人状况      * 1--未出嫁      * 2--出嫁      * 3--夫死      */     private int type=0;     //妇女的请示     private String request = /"/";     //构造函数传递过来请求     public Women(int _type,String _request){     this.type = _type;      //为了便于显示,在这里做了点处理     switch(this.type){     case 1: this.request = /"女儿的请求是:/" + _request; break;     case 2: this.request = /"妻子的请求是:/" + _request; break;     case 3: this.request = /"母亲的请求是:/" + _request;     }     }     //获得自己的状况     public int getType{     return this.type;     }     //获得妇女的请求     public String getRequest{     return this.request;     }}  

为了展示结果清晰一点,Women类做了一些改变,如粗体部分所示。我们再来看Client类是怎么描述古代这一个礼节的,如代码清单16-13所示。

代码清单16-13 场景类

public class Client {     public static void main(String args) {     //随机挑选几个女性     Random rand = new Random;     ArrayList<IWomen> arrayList = new ArrayList;     for(int i=0;i<5;i++){    arrayList.add(new Women(rand.nextInt(4),/"我要出去逛街/"));     }     //定义三个请示对象     Handler father = new Father;     Handler husband = new Husband;     Handler son = new Son;     //设置请示顺序     father.setNext(husband);     husband.setNext(son);     for(IWomen women:arrayList){    father.HandleMessage(women);     }     }}  

在Client中设置请求的传递顺序,先向父亲请示,不是父亲应该解决的问题,则由父亲传递到丈夫类解决,若不是丈夫类解决的问题则传递到儿子类解决,最终的结果必然有一个返回,其运行结果如下所示。

--------妻子向丈夫请示-------

妻子的请求是:我要出去逛街

丈夫的答复是:同意

--------女儿向父亲请示-------

女儿的请求是:我要出去逛街

父亲的答复是:同意

--------母亲向儿子请示-------

母亲的请求是:我要出去逛街

儿子的答复是:同意

--------妻子向丈夫请示-------

妻子的请求是:我要出去逛街

丈夫的答复是:同意

--------母亲向儿子请示-------

母亲的请求是:我要出去逛街

儿子的答复是:同意

结果也正确,业务调用类Client也不用去做判断到底是需要谁去处理,而且Handler抽象类的子类可以继续增加下去,只需要扩展传递链而已,调用类可以不用了解变化过程,甚至是谁在处理这个请求都不用知道。在这种模式下,即使现代社会的一个小太妹穿越到古代(例如掉入时空隧道,或者时空突然扭转,甚至是突然魔法显灵),对“三从四德”没有任何了解也可以自由地应付,反正只要请示父亲就可以了,该父亲处理就父亲处理,不该父亲处理就往下传递。这就是责任链模式。