23种设计模式-责任链

模式定义

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，允许多个对象按链式顺序处理请求，直到其中一个对象处理为止。该模式将请求的发送者和接收者解耦，使多个对象都有机会处理请求。

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模式结构

抽象处理者（Handler）

定义处理请求的接口（如 handleRequest()）持有下一个处理者的引用（nextHandler） 具体处理者（ConcreteHandler）实现请求处理逻辑，决定是否处理或传递请求 客户端（Client）构建处理链并触发请求

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适用场景

多级处理逻辑：数控系统中需要依次执行安全检查、参数校验、运动控制等步骤 动态调整处理流程：运行时灵活调整处理链顺序（如紧急任务跳过某些校验） 解耦请求与处理者：避免请求发送者依赖具体处理对象

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C++示例（数控系统场景）

场景说明： 数控系统执行加工任务时需依次通过安全检查、参数校验、运动控制三个环节，任一环节失败则终止流程。

#include #include // 请求类：加工任务 class MachiningRequest { public: MachiningRequest(int speed, float depth) : speed_(speed), depth_(depth), isSafe_(false), isValid_(false) {} int speed_; float depth_; bool isSafe_; bool isValid_; }; // 抽象处理者 class Handler { protected: Handler* nextHandler_; public: Handler() : nextHandler_(nullptr) {} virtual ~Handler() = default; void setNext(Handler* handler) { nextHandler_ = handler; } virtual void handleRequest(MachiningRequest& request) = 0; }; // 具体处理者：安全检查 class SafetyCheckHandler : public Handler { public: void handleRequest(MachiningRequest& request) override { if (request.speed_ <= 5000 && request.depth_ <= 100.0f) { request.isSafe_ = true; std::cout << "安全检查通过" << std::endl; if (nextHandler_) nextHandler_->handleRequest(request); } else { std::cout << "安全校验失败：参数超限" << std::endl; } } }; // 具体处理者：参数校验 class ParameterValidator : public Handler { public: void handleRequest(MachiningRequest& request) override { if (request.speed_ > 0 && request.depth_ > 0) { request.isValid_ = true; std::cout << "参数校验通过" << std::endl; if (nextHandler_) nextHandler_->handleRequest(request); } else { std::cout << "参数校验失败：非法数值" << std::endl; } } }; // 具体处理者：运动控制 class MotionController : public Handler { public: void handleRequest(MachiningRequest& request) override { if (request.isSafe_ && request.isValid_) { std::cout << "运动控制执行：速度=" << request.speed_ << "rpm，深度=" << request.depth_ << "mm" << std::endl; } } }; int main() { // 构建处理链 Handler* safetyCheck = new SafetyCheckHandler(); Handler* validator = new ParameterValidator(); Handler* motionCtrl = new MotionController(); safetyCheck->setNext(validator); validator->setNext(motionCtrl); // 触发请求 MachiningRequest task1(2500, 50.0f); std::cout << "--- 任务1执行 ---" << std::endl; safetyCheck->handleRequest(task1); MachiningRequest task2(6000, 150.0f); std::cout << "\n--- 任务2执行 ---" << std::endl; safetyCheck->handleRequest(task2); delete safetyCheck; delete validator; delete motionCtrl; return 0; }

输出结果

--- 任务1执行 --- 安全检查通过 参数校验通过 运动控制执行：速度=2500rpm，深度=50mm --- 任务2执行 --- 安全校验失败：参数超限

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实现要点

链式传递：每个处理者通过 nextHandler_ 传递请求，形成处理链[ 动态扩展：新增处理步骤（如日志记录）只需添加新 ConcreteHandler 终止条件：处理者根据业务逻辑决定是否中断链（如安全检查失败）

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模式变体

纯责任链：请求必须被严格处理或传递（如审批流程） 带中断的链：处理完成后可终止传递（如本示例的安全检查） 优先级链：按优先级动态排序处理者（如紧急任务优先处理）