跳到主要內容

責任鏈模式 (Chain of Responsibility Pattern)

        假設你的公司時常會收到不同的電子郵件如垃圾信,顧客的抱怨信,顧客的感謝信等等,而公司希望對這些不同類型的信都先用制式的罐頭信回應 (就是不同的信件有不同的處理方式)。當你要寫程式處理公司的電子郵件時,直接寫在一個 class 是最簡單的作法。但你勢必會用到 if/else 或 switch 等來判斷不同的信件,而這樣做有一些缺點,例如程式複雜性增加,不夠彈性,擴充困難等等。當你希望多個物件 (處理信的方式) 都有機會能處理相同請求時 (新寄來的電子郵件) 時,可以考慮責任鏈模式。先介紹此模式的正式定義及類別圖:

讓多個物件都有機會可以處理請求,以避免請求的發送者和接受者之間產生耦合關係。將這些物件連成一條鏈,並沿著這條鏈傳遞請求,直到有一個物件處理這個請求為止。
Avoid coupling the sender of a request to its receiver by giving more than one object a chance to handle the request. Chain the receiving objects and pass the request along the chain until an object handles it.


        從類別圖來看這個模式很單純,每個子類別都有要實作的方法來處理它們能處理的特殊請求。當有不能處理的請求時,也能傳給下一個子類別繼續處理。當然這邊就是由設計者自行決定要有幾個子類別來處理哪些不同的請求,以及決定這些子類別傳遞請求的順序為何。

        接著來看一下套用責任鏈模式的簡單程式碼吧
// 所有處理郵件的子類別要繼承的介面
public abstract class MailHandler {

    // 每個處理郵件類別都要記錄下一個
    // 能處理的人是誰
    protected MailHandler mHandler;

    public MailHandler(MailHandler handler)
    {
        mHandler = handler;
    }

    public void toNext(Mail mail)
    {
        if(mHandler != null)
        {
            mHandler.handleMail(mail);
        }
        else
        {
            // 沒有後繼者, 表示是尾端了
            // 通常可以用最一般化的處理
        }
    }

    public abstract void handleMail(Mail mail);
}

public class SpamMailHandler extneds MailHandler {

    @Override
    public void handleMail(Mail mail)
    {
        // 假設已經能知道郵件分類了
        if(mail.isSpam())
        {
            // 處理垃圾信
        }
        else
        {
            toNext(mail)
        }
    }
}

public class ThankMailHandler extneds MailHandler {

    ...
}

public class ComplainMailHandler extneds MailHandler {

    ...
}

public class GeneralMailHandler extends MailHandler {

    ...
}

// 可以這樣使用
MailHandler handler = new ThankMailHandler(
                      new ComplainMailHandler(
                      new SpamMailHandler(
                      new GeneralMailHandler(null))));
// 假設有一封郵件要處理
Mail mail = new Mail(...);
handler.hanldeMail(mail);

        從程式碼可以看到,我們在建構 MailHandler 物件時,同時也指定要接在之後處理的物件為何,當然這個順序是可以自定義的。通常都是由小範圍到大範圍,特殊情形至一般情形來組織責任鏈,如上例把 GeneralMailHandler 放在最後面。

        另外可能有人會覺得責任鏈物件生成的方式很像裝飾者模式,但這兩種模式意義卻是完全不同的喔。裝飾者模式的主要用途在增加元件的行為,而責任鏈模式是在組織處理請求的元件,範例中生成元件的部份也同時在指定元件順序,並沒有增加元件的行為。

        責任鏈模式可以將請求的發出者和接受者之間予以鬆綁。請求者不需要知道實際接受者是誰,也不用知道請求是如何被處理,各個接受者之間也是彼此獨立且鬆綁的。責任鏈模式也可以動態修改責任鏈,如新增或刪除處理請求的物件。因為上述的特性,因此很常用來使用在視窗程式中,處理像是滑鼠或是鍵盤事件。但要注意的是,此模式沒有保證請求一定會被處理,端看設計者如何設計責任鏈。

參考資料:

        深入淺出設計模式(Head First Design Patterns)
        Chain of Responsibility 模式
        [.NET]重構之路系列v11 –用責任鏈模式打破討厭的switch case

留言

這個網誌中的熱門文章

訪問者模式 (Visitor Pattern)

        假設你設計一個系統,其中會有一些相似類別,類別中都有某些方法內容相似,但還是需要判斷目前要做事的是哪個類別才能呼叫對應的適當類別。通常遇到這種情情,在 Java 中最直接的做法就是使用 instanceof 關鍵字來判斷,如以下的簡單範例: public interface CarComponent { public void printMessage(); } public class Wheel implements CarComponent { @Override public void printMessage() { System.out.println("This is a wheel"); } // 這是 Wheel 跟 Engine 不同的方法 public void doWheel() { System.out.println("Checking wheel..."); } } public class Engine implements CarComponent { @Override public void printMessage() { System.out.println("This is a engine"); } // 這是 Wheel 跟 Engine 不同的方法 public void doEngine() { System.out.println("Testing this engine..."); } } public class Car { private List mComponents; public Car() { mComponents = new ArrayList<carcomponent>(); } // 有些時候我們還是需要針對不同類別去做不同的事情 public void setComponent(CarCompon...

解譯器模式 (Interpreter Pattern)

        解譯器模式簡單來說就是 把一句有特殊規則的語句,透過解釋器將它真正的意思表現出來 。相信有學過 Context-free grammar (CFG),Backus–Naur form (BNF),或是 Compiler 相關程的人會比較了解這個模式 (不是我,我早就忘光了…)。不知道上面術語的人,還是可以透過接下來的介紹來稍微了解這個模式。先來看一下這個模式的正式定義及類別圖: 定義一個語言與其文法,使用一個解譯器來表示這個語言的敘述 Given a language, define a representation for its grammar along with an interpreter that uses the representation to interpret sentences in the language Context 通常是指待解譯的語句 AbstractExpression 是所有規則都要實作的介面 TerminalExpression 是指無法再展開的規則,算是最小單位的規則 NonterminalExpression 是指可以再展開的規則,可以展開成 NonterninalExpression 和 TerminalExpression 的組合         從類別圖可以看到,語法可能可以一直展開,這時就可以用語法樹來表示,而語法樹以程式來表達的話,就可以使用 合成模式 。而通常比較正式的語法會用 BNF 來表示,如下: expression ::= plus | minus | variable | number plus ::= expression expression '+' minus ::= expression expression '-' variable ::= 'a' | 'b' | 'c' | ... | 'z' digit = '0' | '1' | ... | '9' number ::= digit | digit number 而 每個語法都會定義一個類別 ,如 pl...

代理人模式 (Proxy Pattern)

        代理人模式如同字面上的意思,就是做事情時(如取得某些資料),是透過代理人,而不是直接跟提供資料的物件構通。先來看看此模式的正式定義及類別圖: 代理人模式讓某個物件具有一個替身,藉以控制外界對此物件的影響。 Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.         從類別圖可以看到, Subject 是共用的介面,可以讓客戶 將 Proxy 物件視為 RealSubject 物件 來處理。RealSubject 是真正做事的物件,被 Proxy 代理, Proxy 可以控制 RealSubject 的存取 。Proxy 持有 RealSubject 的參考,客戶和 RealSubject 的互動都要透過 Proxy,在某些情形下這樣的限制是必要的,如 RealSubject 是遠端物件, RealSubject 建立成本高等等。         此模式有許多種變形,都是依據上面的原則而發展出來的。以下介紹  深入淺出設計模式(Head First Design Patterns) 裡面提到的一些應用方式:         1. 遠端代理人(Remote) :算是最常使用到的應用方式。在網路中或是跨 Process 的各種程式,不可能直接存取(assess) 不同程式間的物件,因此就需要遠端代理人。 Java RMI  和 Android AIDL  都算是遠端代理人的實踐。         2. 虛擬代理人(Virtual) :代理的對象是建立很花費資源的物件。當物件建立前和建立中,由虛擬代理人扮演代理的角色。物件建立完成後,代理人就會將讓求直接轉給物件。以下為簡單範例程式: // Proxy 實作跟 RealSubject 共同的介面 Icon public class ImageProxy implements Icon { // 這是我們的 RealSubje...