C++ 设计模式之责任链模式

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【设计模式大纲】

【简介】

--什么是责任链模式（第21种设计模式）

责任链模式是⼀种行为型设计模式，它允许你构建⼀个对象链，让请求从链的⼀端进⼊，然后沿着链上的对象依次处理，直到链上的某个对象能够处理该请求为止。

职责链上的处理者就是⼀个对象，可以对请求进⾏处理或者将请求转发给下⼀个节点，这个场景在⽣活中很常⻅，就是⼀个逐层向上递交的过程，最终的请求要么被处理者所处理，要么处理不了，这也因此可能导致请求⽆法被处理。

【组成结构】

责任链模式包括以下几个基本结构：

1. 处理者Handler ：定义⼀个处理请求的接⼝，包含⼀个处理请求的抽象⽅法和⼀个指向下⼀个处理者的链接。
2. 具体处理者ConcreteHandler : 实现处理请求的⽅法，并判断能否处理请求，如果能够处理请求则进⾏处理，否则将请求传递给下⼀个处理者。
3. 客户端：创建并组装处理者对象链，并将请求发送到链上的第⼀个处理者。

【简易实现 - Java】

以Java代码作以简要说明

1. 处理者

定义处理请求的接口

interface Handler {// 处理请求的⽅法void handleRequest(double amount);// 设置下⼀个处理者的⽅法void setNextHandler(Handler nextHandler);
}

2. 具体处理者

实现处理请求

class ConcreteHandler implements Handler {private Handler nextHandler;@Overridepublic void handleRequest(Request request) {// 根据具体情况处理请求，如果⽆法处理则交给下⼀个处理者if (canHandle(request)) {// 处理请求的逻辑} else if (nextHandler != null) {// 交给下⼀个处理者处理nextHandler.handleRequest(request);} else {// ⽆法处理请求的逻辑}}@Overridepublic void setNextHandler(Handler nextHandler) {this.nextHandler = nextHandler;}// 具体处理者⾃⼰的判断条件private boolean canHandle(Request request) {// 根据具体情况判断是否能够处理请求return /* 判断条件 */;}
}

3. 客户端

创建并组装处理者对象链，将请求发送给链上第⼀个处理者

public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建处理者实例Handler handler1 = new ConcreteHandler();Handler handler2 = new ConcreteHandler();// ...// 构建责任链handler1.setNextHandler(handler2);// ...// 发送请求Request request = new Request(/* 请求参数 */);handler1.handleRequest(request);}
}

【使用场景】

责任链模式具有下⾯⼏个优点：

降低耦合度：将请求的发送者和接收者解耦，每个具体处理者都只负责处理与⾃⼰相关的请求，客户端不需要知道具体是哪个处理者处理请求。
增强灵活性：可以动态地添加或删除处理者，改变处理者之间的顺序以满⾜不同需求。

但是由于⼀个请求可能会经过多个处理者，这可能会导致⼀些性能问题，并且如果整个链上也没有合适的处理者来处理请求，就会导致请求⽆法被处理。
责任链模式是设计模式中简单且常⻅的设计模式，在⽇常中也会经常使⽤到，⽐如Java开发中过滤器的链式处理，以及Spring框架中的拦截器，都组装成⼀个处理链对请求、响应进⾏处理。

【C++编码部分】

1. 题目描述

小明所在的公司请假需要在OA系统上发布申请，整个请求流程包括多个处理者，每个处理者负责处理不同范围的请假天数，如果一个处理者不能处理请求，就会将请求传递给下一个处理者，请你实现责任链模式，可以根据请求天数找到对应的处理者。

审批责任链由主管(Supervisor), 经理(Manager)和董事（Director)组成，他们分别能够处理3天、7天和10天的请假天数。如果超过10天，则进行否决。

2. 输入描述

第一行是一个整数N（1 <= N <= 100)，表示请求申请的数量。接下来的N行，每行包括一个请求申请的信息，格式为"姓名请假天数"。

3. 输出描述

对于每个请假请求，输出一行，表示该请求是否被批准。如果被批准/否决，输出被哪一个职级的人批准/否决。

4. C++编程示例（可直接运行）

/**
* @version Copyright (c) 2024 NCDC, Servo。 Unpublished - All rights reserved
* @file DutyChainMode.hpp
* @brief 责任链模式
* @autor 写代码的小恐龙er
* @date 2024/01/25
*/#include <iostream>
#include <string>using namespace std;// 前置声明// 用户请求类
class LeaveRequest;//  处理者 接口类
class LeaveHandler;
// 具体处理者1 -- 主管(Supervisor) 3
class Supervisor;
// 具体处理者2 -- 经理(Manager) 7 
class Manager;
// 具体处理者3 -- 董事（Director) 10
class Director;// 具体定义// 用户请求类
class LeaveRequest
{
//成员数据
private:string _name;int _daysLeave = 0;
// 成员函数
public://构造函数LeaveRequest(string name, int days){this->_name = name;this->_daysLeave = days;}// 成员数据获取接口string GetName(){return this->_name;}int GetDaysLeave(){return this->_daysLeave;}
};//  处理者 接口类
class LeaveHandler
{
// 接口
public:virtual void HandleRequest(LeaveRequest *request) = 0;
};// 具体处理者1 -- 主管(Supervisor) 3
class Supervisor : public LeaveHandler
{
//成员数据
private:const int _maxDays = 3;// 下一个处理者LeaveHandler *_nextHandler;
// 接口函数重载
public:// 构造函数Supervisor(){}Supervisor(LeaveHandler *nextHandler){this->_nextHandler = nextHandler;}void HandleRequest(LeaveRequest *request) override {if(request){if(request->GetDaysLeave() <= _maxDays){std::cout << request->GetName() << " Approved by Supervisor." << endl;}else if(_nextHandler){_nextHandler->HandleRequest(request);}else std::cout << request->GetName() << " Denied by Supervisor." << endl;}}
};// 具体处理者2 -- 经理(Manager) 7 
class Manager : public LeaveHandler
{
//成员数据
private:const int _maxDays = 7;// 下一个处理者LeaveHandler *_nextHandler;
// 接口函数重载
public:// 构造函数Manager(){}Manager(LeaveHandler *nextHandler){this->_nextHandler = nextHandler;}void HandleRequest(LeaveRequest *request) override {if(request){if(request->GetDaysLeave() <= _maxDays){std::cout << request->GetName() << " Approved by Manager." << endl;}else if(_nextHandler){_nextHandler->HandleRequest(request);}else std::cout << request->GetName() << " Denied by Manager." << endl;}}
};// 具体处理者3 -- 董事（Director) 10
class Director : public LeaveHandler
{
//成员数据
private:const int _maxDays = 10;// 下一个处理者const LeaveHandler *_nextHandler = nullptr;
// 接口函数重载
public:// 构造函数Director(){}// Director(LeaveHandler *nextHandler){//     this->_nextHandler = nextHandler;// }void HandleRequest(LeaveRequest *request) override {if(request){if(request->GetDaysLeave() <= _maxDays){std::cout << request->GetName() << " Approved by Director." << endl;}// else if(_nextHandler){//     _nextHandler->HandleRequest(request);// }else std::cout << request->GetName() << " Denied by Director." << endl;}}
};int main()
{// 请求数量int requestNum = 0;std::cin >> requestNum;// 创建请求命令基类LeaveRequest *request = nullptr;// 创建处理者基类 -- 【创建处理流程时 也可单独创建一个类】LeaveHandler *director = new Director();LeaveHandler *manager = new Manager(director);LeaveHandler *supervisor = new Supervisor(manager);// 遍历for(int i = 0; i < requestNum; i++){// 请假者姓名 和 天数string name = "";int days = 0;// 输入std::cin >> name >> days;// 新建请求类request = new LeaveRequest(name, days);// 开始处理请求supervisor->HandleRequest(request);}//析构delete director;director = nullptr;delete manager;manager = nullptr;delete supervisor;supervisor = nullptr;if(request != nullptr){delete request;request = nullptr;}return 0;
}

......

To be continued.

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