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C# 设计模式（行为型模式）：责任链模式

news 来源：原创 2025/5/17 8:01:54

C# 设计模式（行为型模式）：责任链模式

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是一种行为型设计模式，用于让多个对象有机会处理同一个请求，避免请求发送者与接收者之间的耦合。它通过将请求沿着一条链传递，直到某个对象处理它，从而实现了请求和处理者的动态解耦。

一、责任链模式的核心概念
  1. 请求传递：将请求从一个对象传递到下一个对象，直到找到能够处理请求的对象为止。
  2. 职责分离：每个对象专注于处理自己的职责，其他职责交由链上的其他对象处理。
  3. 动态链条：链条的结构可以动态调整，灵活扩展。
二、模式结构

在责任链模式中，通常包含以下角色：

  1. Handler（抽象处理者）
    定义一个接口，声明处理请求的方法，以及一个引用指向下一个处理者。

  2. ConcreteHandler（具体处理者）
    实现抽象处理者接口，负责处理具体的请求。如果不能处理，则将请求传递给下一个处理者。

  3. Client（客户端）
    创建并配置责任链，并向链的起点发出请求。

三、适用场景
  • 职责分散：需要将职责分散到多个对象中，以便降低耦合度。
  • 动态处理：某些请求需要灵活地由不同的对象处理。
  • 多级审批：如审批系统、权限管理等需要逐级处理的场景。
四、C# 实现案例
1. 场景描述

假设一个公司有以下审批流程：

  • 如果报销金额小于 1000 元，由经理审批。
  • 如果金额在 1000 元到 5000 元之间，由总监审批。
  • 如果金额超过 5000 元，由副总裁审批。
2. 实现代码
using System;namespace ChainOfResponsibilityExample
{// 抽象处理者abstract class Approver{protected Approver NextApprover;public void SetNext(Approver nextApprover){NextApprover = nextApprover;}public abstract void HandleRequest(PurchaseRequest request);}// 具体处理者：经理class Manager : Approver{public override void HandleRequest(PurchaseRequest request){if (request.Amount < 1000){Console.WriteLine($"经理批准了金额为 {request.Amount} 元的请求。");}else if (NextApprover != null){NextApprover.HandleRequest(request);}}}// 具体处理者：总监class Director : Approver{public override void HandleRequest(PurchaseRequest request){if (request.Amount >= 1000 && request.Amount <= 5000){Console.WriteLine($"总监批准了金额为 {request.Amount} 元的请求。");}else if (NextApprover != null){NextApprover.HandleRequest(request);}}}// 具体处理者：副总裁class VicePresident : Approver{public override void HandleRequest(PurchaseRequest request){if (request.Amount > 5000){Console.WriteLine($"副总裁批准了金额为 {request.Amount} 元的请求。");}else if (NextApprover != null){NextApprover.HandleRequest(request);}}}// 请求类class PurchaseRequest{public double Amount { get; }public PurchaseRequest(double amount){Amount = amount;}}// 客户端class Program{static void Main(string[] args){// 构建责任链Approver manager = new Manager();Approver director = new Director();Approver vicePresident = new VicePresident();manager.SetNext(director);director.SetNext(vicePresident);// 模拟请求var request1 = new PurchaseRequest(500);var request2 = new PurchaseRequest(3000);var request3 = new PurchaseRequest(10000);manager.HandleRequest(request1);manager.HandleRequest(request2);manager.HandleRequest(request3);}}
}
五、运行结果

执行上述代码后，输出如下：

经理批准了金额为 500 元的请求。
总监批准了金额为 3000 元的请求。
副总裁批准了金额为 10000 元的请求。
六、优缺点分析
优点：
  1. 解耦请求与处理者：发送者无需知道具体的处理者是谁，减少了系统耦合。
  2. 职责分离：每个处理者只需专注于自己的职责，代码清晰易维护。
  3. 易于扩展：可以轻松添加新的处理者，调整链条结构。
缺点：
  1. 可能无处理者响应：如果链的末端没有处理请求的逻辑，可能导致请求丢失。
  2. 性能开销：请求需要沿着链传递，链条过长可能影响性能。
七、实际应用场景
  1. 审批流程：多级审批系统中，每个级别的管理者负责不同金额范围的审批。
  2. 日志处理：不同级别的日志可以由不同的处理器记录（如控制台、文件或远程服务器）。
  3. 权限验证：多级权限验证链，根据用户角色处理请求。
八、总结

责任链模式是一种优雅的设计模式，适用于需要动态分配职责的场景。通过它，可以实现请求发送者与处理者的解耦，使系统具有更好的扩展性和灵活性。如果你正在设计一个多级处理的系统，不妨试试责任链模式！

希望这篇文章能帮助你更好地理解责任链模式！如果有疑问或建议，欢迎在评论区留言 😊

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