Java 责任链模式减少 if else 实战案例

一、场景介绍

假设有这么一个朝廷，它有县-->府-->省-->朝廷，四级行政机构。

这四级行政机构的关系如下表：

1、县-->府-->省-->朝廷：有些地方有完整的四级行政机构。

2、县-->府-->朝廷：直隶府，朝廷直隶。

3、县-->省-->朝廷：有些地方可以没有府级行政机构。

4、县-->朝廷：直隶县，朝廷直隶。

朝廷规定，

县地方收上来的赋税，县衙可以留存10%，府署可以留存20%，省署可以留存30%。

但倘若下一级行政机构缺失，它的比例累加到上一级。

最后可能的赋税分配比例如下：

现在有一个县，收上来10万两白银，请设计一种模型，来计算各个层级行政机构所能分配到的赋税金额。

二、思路分析

如果按照正常的程序设计思路，伪代码可能如下：

    public void computerTax() {if (县的上级是朝廷) {计算县的赋税计算朝廷的赋税} else if(县的上级是府) {计算县的赋税获取县的上级府if (府的上级是朝廷) {计算府的赋税计算朝廷的赋税} else if(府的上级是省) {计算省的赋税计算朝廷的赋税}} else if(县的上级是省) {计算省的赋税计算朝廷的赋税}}

分支语句特别多，条件判断又臭又长，可读性跟可维护性都很差，这还只是四级，如果行政区划层级再多一点，那么这个方法可能会有上千行，堆屎山一样。

下面，我们用责任链来改造这个方法。

三、代码实现

1、枚举设计

设计一个枚举，用来表示行政等级

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;/*** 行政等级枚举*/
@AllArgsConstructor
@Getter
public enum GovGradeEnum {IMPERIAL_COURT(0, "朝廷"),PROVINCE(1, "省"),RESIDENCE(2, "府"),COUNTY(3, "县");private final Integer code;private final String name;
}

2、表结构设计

create table gov_division
(id        int auto_increment comment '主键'primary key,name      varchar(20) not null comment '区划名称',grade     int         not null comment '区划所处等级',parent_id int         not null comment '区划上一级ID'
)comment '行政区划表';

create table tax
(id          int auto_increment comment '主键'primary key,grade       int            not null comment '区划等级',division_id int            not null comment '区划ID',rate        decimal(10, 2) not null comment '赋税比例',amount      decimal(10, 2) not null comment '赋税金额'
) comment '赋税分配表';

3、对象设计

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import java.io.Serializable;import lombok.Data;@Data
@TableName("gov_division")
public class GovDivision implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;/** 主键 */@TableId(value = "id", type = IdType.AUTO)private Integer id;/** 区划名称 */private String name;/** 区划所处等级 */private Integer grade;/** 区划上一级ID */private Integer parentId;
}

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import org.apache.ibatis.annotations.*;/*** 行政区划表 Mapper 接口*/
@Mapper
public interface GovDivisionMapper extends BaseMapper<GovDivision> {
}

给对象添加 @Builder 注解是为了方便后面用构造器方式构造对象。

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import java.io.Serializable;
import java.math.BigDecimal;import lombok.Builder;
import lombok.Data;@Data
@TableName("tax")
@Builder
public class Tax implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;/** 主键 */@TableId(value = "id", type = IdType.AUTO)private Integer id;/** 区划等级 */private Integer grade;/** 区划ID */private Integer divisionId;/** 赋税比例 */private BigDecimal rate;/** 赋税金额 */private BigDecimal amount;
}

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import org.apache.ibatis.annotations.*;import java.util.List;/***  赋税 Mapper 接口*/
@Mapper
public interface TaxMapper extends BaseMapper<Tax> {void batchInsert(List<Tax> list);
}

TaxMapper.xml:

<insert id="batchInsert" parameterType="java.util.List">INSERT INTO tax (grade, division_id, rate, amount) VALUES<foreach collection="list" item="item" index="index" separator=",">(#{item.grade}, #{item.divisionId}, #{item.rate}, #{item.amount})</foreach>
</insert>

4、责任链设计

4.1 责任处理接口

import java.math.BigDecimal;
import java.util.List;
import java.util.Map;/** 责任处理接口 */
public interface TaxHandler {/*** 责任链处理接口* @param param 入参* @param config 赋税比例配置* @param sum 累计比例* @param use 使用了多少比例* @param taxList 生成的赋税列表*/void handle(ReqParam param, Map<Integer, BigDecimal> config, BigDecimal sum, BigDecimal use, List<Tax> taxList);/** 构造赋税默认方法 */default Tax buildTax(Integer divisionId, Integer grade, BigDecimal rate, BigDecimal amount) {returnTax.builder().divisionId(divisionId).grade(grade).rate(rate).amount(amount).build();}
}

import lombok.Data;
import java.math.BigDecimal;@Data
public class ReqParam {/** 区划ID */private Integer id;/** 区划等级 */private Integer grade;/** 上级区划ID */private Integer parentId;/** 今年赋税总额 */private BigDecimal totalTax;
}

4.2 责任处理实现类

我们实现县、府、省、朝廷四个实现类，让他们组成

县-->府-->省-->朝廷这样一条责任链，并在请求参数中带上 grade，让每一个层级只处理自己 grade 的请求。

import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.beans.BeanUtils;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.math.BigDecimal;
import java.util.List;
import java.util.Map;/** 县处理者 */
@Service
@AllArgsConstructor
public class CountryTaxHandler implements TaxHandler {/** 引用府处理者 */private final ResidenceTaxHandler residenceTaxHandler;private final GovDivisionMapper govDivisionMapper;@Overridepublic void handle(ReqParam param, Map<Integer, BigDecimal> config,BigDecimal sum, BigDecimal use, List<Tax> taxList) {sum = sum.add(config.get(GovGradeEnum.COUNTY.getCode()));if (GovGradeEnum.COUNTY.getCode().equals(param.getGrade())) {taxList.add(buildTax(param.getId(), param.getGrade(), sum,param.getTotalTax().multiply(sum)));use = use.add(sum);sum = BigDecimal.ZERO;// 获取上级GovDivision govDivision = govDivisionMapper.selectById(param.getParentId());BeanUtils.copyProperties(govDivision, param);// 责任链向下传递residenceTaxHandler.handle(param, config, sum, use, taxList);} else {// 责任链向下传递residenceTaxHandler.handle(param, config, sum, use, taxList);}}
}

import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.beans.BeanUtils;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.math.BigDecimal;
import java.util.List;
import java.util.Map;/** 府处理者 */
@Service
@AllArgsConstructor
public class ResidenceTaxHandler implements TaxHandler {/** 引用省处理者 */private final ProvinceTaxHandler provinceTaxHandler;private final GovDivisionMapper govDivisionMapper;@Overridepublic void handle(ReqParam param, Map<Integer, BigDecimal> config,BigDecimal sum, BigDecimal use, List<Tax> taxList) {sum = sum.add(config.get(GovGradeEnum.RESIDENCE.getCode()));if (GovGradeEnum.RESIDENCE.getCode().equals(param.getGrade())) {taxList.add(buildTax(param.getId(), param.getGrade(), sum,param.getTotalTax().multiply(sum)));use = use.add(sum);sum = BigDecimal.ZERO;// 获取上级GovDivision govDivision = govDivisionMapper.selectById(param.getParentId());BeanUtils.copyProperties(govDivision, param);provinceTaxHandler.handle(param, config, sum, use, taxList);} else {provinceTaxHandler.handle(param, config, sum, use, taxList);}}
}

import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.beans.BeanUtils;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.math.BigDecimal;
import java.util.List;
import java.util.Map;/** 省处理者 */
@Service
@AllArgsConstructor
public class ProvinceTaxHandler implements TaxHandler {/** 引用朝廷 */private ImperialCourtTaxHandler imperialCourtTaxHandler;private final GovDivisionMapper govDivisionMapper;@Overridepublic void handle(ReqParam param, Map<Integer, BigDecimal> config,BigDecimal sum, BigDecimal use, List<Tax> taxList) {sum = sum.add(config.get(GovGradeEnum.PROVINCE.getCode()));if (GovGradeEnum.PROVINCE.getCode().equals(param.getGrade())) {taxList.add(buildTax(param.getId(), param.getGrade(), sum,param.getTotalTax().multiply(sum)));use = use.add(sum);sum = BigDecimal.ZERO;// 获取上级GovDivision govDivision = govDivisionMapper.selectById(param.getParentId());BeanUtils.copyProperties(govDivision, param);imperialCourtTaxHandler.handle(param, config, sum, use, taxList);} else {imperialCourtTaxHandler.handle(param, config, sum, use, taxList);}}
}

import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.math.BigDecimal;
import java.util.List;
import java.util.Map;/** 朝廷 */
@Service
@AllArgsConstructor
public class ImperialCourtTaxHandler implements TaxHandler {@Overridepublic void handle(ReqParam param, Map<Integer, BigDecimal> config,BigDecimal sum, BigDecimal use, List<Tax> taxList) {BigDecimal rate = BigDecimal.ONE.subtract(use);if (GovGradeEnum.IMPERIAL_COURT.getCode().equals(param.getGrade())) {taxList.add(buildTax(param.getId(), param.getGrade(), rate,param.getTotalTax().multiply(rate)));}// 责任链结束}
}

五、测试用例

1、直隶县1今年交了10万两白银：

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.BeanUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = AlMallApplication.class)
@Slf4j
public class TaxTest {/** 税收留存比例配置类，这里为了简单自己写死，也可以来自数据库 */private Map<Integer, BigDecimal> config;@Autowiredprivate TaxMapper taxMapper;@Autowiredprivate CountryTaxHandler countryTaxHandler;@Autowiredprivate GovDivisionMapper govDivisionMapper;@Beforepublic void init() {config = new HashMap<>();config.put(GovGradeEnum.COUNTY.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.1));config.put(GovGradeEnum.RESIDENCE.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.2));config.put(GovGradeEnum.PROVINCE.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.3));}@Testpublic void test1() {// 直隶县1-->朝廷GovDivision country = govDivisionMapper.selectById(2);ReqParam param = new ReqParam();// 直隶县1 今年交了10万两白银param.setTotalTax(BigDecimal.valueOf(10));BeanUtils.copyProperties(country, param);List<Tax> list = new ArrayList<>();countryTaxHandler.handle(param, config, BigDecimal.ZERO, BigDecimal.ZERO, list);taxMapper.batchInsert(list);}
}

2、无府县1今年交了10万两白银

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.BeanUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = AlMallApplication.class)
@Slf4j
public class TaxTest {/** 税收留存比例配置类，这里为了简单自己写死，也可以来自数据库 */private Map<Integer, BigDecimal> config;@Autowiredprivate TaxMapper taxMapper;@Autowiredprivate CountryTaxHandler countryTaxHandler;@Autowiredprivate GovDivisionMapper govDivisionMapper;@Beforepublic void init() {config = new HashMap<>();config.put(GovGradeEnum.COUNTY.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.1));config.put(GovGradeEnum.RESIDENCE.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.2));config.put(GovGradeEnum.PROVINCE.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.3));}@Testpublic void test2() {// 无府县1-->无府省1-->朝廷GovDivision country = govDivisionMapper.selectById(4);ReqParam param = new ReqParam();// 无府县1 今年交了10万两白银param.setTotalTax(BigDecimal.valueOf(10));BeanUtils.copyProperties(country, param);List<Tax> list = new ArrayList<>();countryTaxHandler.handle(param, config, BigDecimal.ZERO, BigDecimal.ZERO, list);taxMapper.batchInsert(list);}
}

3、无省县1今年交了10万两白银

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.BeanUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = AlMallApplication.class)
@Slf4j
public class TaxTest {/** 税收留存比例配置类，这里为了简单自己写死，也可以来自数据库 */private Map<Integer, BigDecimal> config;@Autowiredprivate TaxMapper taxMapper;@Autowiredprivate CountryTaxHandler countryTaxHandler;@Autowiredprivate GovDivisionMapper govDivisionMapper;@Beforepublic void init() {config = new HashMap<>();config.put(GovGradeEnum.COUNTY.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.1));config.put(GovGradeEnum.RESIDENCE.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.2));config.put(GovGradeEnum.PROVINCE.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.3));}@Testpublic void test3() {// 无省县1-->无省府1-->朝廷GovDivision country = govDivisionMapper.selectById(6);ReqParam param = new ReqParam();// 无省县1 今年交了10万两白银param.setTotalTax(BigDecimal.valueOf(10));BeanUtils.copyProperties(country, param);List<Tax> list = new ArrayList<>();countryTaxHandler.handle(param, config, BigDecimal.ZERO, BigDecimal.ZERO, list);taxMapper.batchInsert(list);}
}

4、正常县1今年交了10万两白银

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.BeanUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = AlMallApplication.class)
@Slf4j
public class TaxTest {/** 税收留存比例配置类，这里为了简单自己写死，也可以来自数据库 */private Map<Integer, BigDecimal> config;@Autowiredprivate TaxMapper taxMapper;@Autowiredprivate CountryTaxHandler countryTaxHandler;@Autowiredprivate GovDivisionMapper govDivisionMapper;@Beforepublic void init() {config = new HashMap<>();config.put(GovGradeEnum.COUNTY.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.1));config.put(GovGradeEnum.RESIDENCE.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.2));config.put(GovGradeEnum.PROVINCE.getCode(), BigDecimal.valueOf(0.3));}@Testpublic void test4() {// 正常县1-->正常府1-->正常省1-->朝廷GovDivision country = govDivisionMapper.selectById(9);ReqParam param = new ReqParam();// 正常县1 今年交了10万两白银param.setTotalTax(BigDecimal.valueOf(10));BeanUtils.copyProperties(country, param);List<Tax> list = new ArrayList<>();countryTaxHandler.handle(param, config, BigDecimal.ZERO, BigDecimal.ZERO, list);taxMapper.batchInsert(list);}}

六、总结

先说缺点：

责任链的缺点，是造成类的膨胀。

大家仔细观察上面的代码，会发现，责任处理类，好像是把刚开始的 if else 伪代码，分到一个个处理类里面去了而已。

而且使用设计模式，它甚至并没有提高代码的执行效率。

优点：

写代码并不是做外包，写完就扔，它还得考虑可读性、可维护性和可扩展性。

可维护性和可扩展性的前提，就是可读性。

一段代码如果过几天，连自己都看不明白，那这种代码，它基本就没有什么可维护性了。

if else 不是不能写，而是如果分支太多，自己调试的时候，都不知道要走过多少 if else 才能到达自己的断点，那这样的代码，你怎么修改？改完你又怎么回归测试？

责任链的优点，恰恰就是它的可读性、可扩展性非常好。

每个处理类只处理自己职责范围内的消息，对于其他消息一律往下传。把变化封装在每一个类里面。对于上面的例子，如果现在有新的层级，我们只需要加一个枚举类型 grade，在加一个处理类，并把处理类加入到责任链里面，这样的可扩展性大大提高。