詳解如何在C#/.NET Core中使用責(zé)任鏈模式
最近我有一個朋友在研究經(jīng)典的“Gang Of Four”設(shè)計模式。他經(jīng)常來詢問我在實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用中使用了哪些設(shè)計模式。單例模式、工廠模式、中介者模式 - 都是我之前使用過,甚至寫過相關(guān)文章的模式。但是有一種模式是我還沒有寫過文章,即責(zé)任鏈模式。
什么是責(zé)任鏈?#
責(zé)任鏈模式(之前我經(jīng)常稱之為命令鏈模式)是一種允許以使用分層方式”處理“對象的模式。在維基百科中的經(jīng)典定義是
在面向?qū)ο笤O(shè)計中,責(zé)任鏈模式是一種由命令對象源及其一系列處理對象組成的設(shè)計模式。每個處理對象包含了它可以處理的命令對象的邏輯,其余的將傳遞給鏈中的下一個處理對象。當(dāng)然,這里還存在一種將新的處理對象追加到鏈尾的機(jī)制。因此責(zé)任鏈?zhǔn)荌f..else if.. else if...else...endif的面向?qū)ο蟀姹?。其?yōu)點(diǎn)是可以在運(yùn)行時動態(tài)重新排列或配置條件操作塊。
也許你會覺著上面的概念描述過于抽象,不容易理解,那么下面讓我們來看一個真實(shí)生活中的例子。
這里假設(shè)我們擁有一家銀行,銀行里面有3個級別的員工,分別是“柜員”、“主管”、“銀行經(jīng)理”。如果有人來取款,“柜員”只允許10,000美元以下的取款操作。如果金額超過10,000美元,那么它的請求將傳遞給“主管”?!爸鞴堋笨梢蕴幚聿怀^100,000美元的請求,但前提是該賬戶在必須有身份證ID。如果沒有身份證ID,則當(dāng)前請求必須被拒絕。如果取款金額超過100,000美元,則當(dāng)前請求可以轉(zhuǎn)交給“銀行經(jīng)理”,“銀行經(jīng)理”可以批準(zhǔn)任何取款金額,因?yàn)槿绻腥巳〕^100,000美元的金額,他們就是VIP, 我們不在乎VIP的身份證ID和其他規(guī)定。
這就是我們前面討論的分層“鏈”,每個人都嘗試處理當(dāng)前請求,如果沒有滿足要求,就傳遞給下一個。如果我們將這種場景轉(zhuǎn)換成代碼,就是我們所說的責(zé)任鏈模式。但是在這之前,讓我們先來看一個糟糕的實(shí)現(xiàn)方法。
一個糟糕的實(shí)現(xiàn)方式#
下面我們先使用If/Else塊來解決當(dāng)前問題。
class BankAccount { bool idOnRecord { get; set; } void WithdrawMoney(decimal amount) { // 柜員處理 if(amount < 10000) { Console.WriteLine("柜員提取的金額"); } // 主管處理 else if (amount < 100000) { if(!idOnRecord) { throw new Exception("客戶沒有身份證ID"); } Console.WriteLine("主管提取的金額"); } else { Console.WriteLine("銀行經(jīng)理提取的金額"); } } }
以上這種實(shí)現(xiàn)方式有幾個問題:
- 添加一種新的員工級別會相當(dāng)困難,因?yàn)镮F/Else代碼塊看起來太亂了
- “主管”檢查身份證ID的邏輯在某種程度上很難進(jìn)行單元測試,因?yàn)樗仨毷紫韧ㄟ^其他的檢查
- 雖然現(xiàn)在我們只定義了提款金額的邏輯,但是如果在將來我們想要添加其他檢查(例如:VIP客戶始終由主管來處理), 這種邏輯將很難管理,并且很容易失控。
使用責(zé)任鏈模式編碼#
下面讓我們重寫一些這部分代碼。與之前不同,這里我們創(chuàng)建一些“員工”對象,里面封裝了他們的處理邏輯。這里最重要的是,我們需要給每個員工對象指定一個直屬上級,以便當(dāng)他們處理不了當(dāng)前請求的時候,可以將請求傳遞給直屬上級。
interface IBankEmployee { IBankEmployee LineManager { get; } void HandleWithdrawRequest(BankAccount account, decimal amount); } class Teller : IBankEmployee { public IBankEmployee LineManager { get; set; } public void HandleWithdrawRequest(BankAccount account, decimal amount) { if(amount > 10000) { LineManager.HandleWithdrawRequest(account, amount); return; } Console.WriteLine("柜員提取的金額"); } } class Supervisor : IBankEmployee { public IBankEmployee LineManager { get; set; } public void HandleWithdrawRequest(BankAccount account, decimal amount) { if (amount > 100000) { LineManager.HandleWithdrawRequest(account, amount); return; } if(!account.idOnRecord) { throw new Exception("客戶沒有身份證ID"); } Console.WriteLine("主管提取的金額"); } } class BankManager : IBankEmployee { public IBankEmployee LineManager { get; set; } public void HandleWithdrawRequest(BankAccount account, decimal amount) { Console.WriteLine("銀行經(jīng)理提取的金額"); } }
我們可以通過指定上級的方式創(chuàng)建出責(zé)任鏈。這看起來很像一個組織結(jié)構(gòu)圖。
var bankManager = new BankManager(); var bankSupervisor = new Supervisor { LineManager = bankManager }; var frontLineStaff = new Teller { LineManager = bankSupervisor };
這里我們可以創(chuàng)建一個BankAccount類,并將取款方法轉(zhuǎn)換為由前臺員工處理。
class BankAccount { public bool idOnRecord { get; set; } public void WithdrawMoney(IBankEmployee frontLineStaff, decimal amount) { frontLineStaff.HandleWithdrawRequest(this, amount); } }
現(xiàn)在,當(dāng)我們進(jìn)行取款請求的時候,“柜員”總是第一個來處理,如果處理不了,它會自動將請求發(fā)給直屬領(lǐng)導(dǎo)。這種模式的優(yōu)雅之處有以下幾點(diǎn):
- 鏈中的后續(xù)子項(xiàng)并不需要知道是哪個子項(xiàng)將命令傳遞給它的。就像這里,“主管”不需要知道是為什么下級“柜員”為什么會把請求傳遞給他
- "柜員"不需要知道整個鏈。他僅負(fù)責(zé)將請求傳遞給上級""主管"",期望請求能在上級“主管”那里被處理(當(dāng)前也許還需要進(jìn)一步的傳遞處理)即可
- 當(dāng)引入新員工類型的時候,整個組織架構(gòu)圖很容易變更。例如, 我創(chuàng)建了一個新的“柜員經(jīng)理”角色,他能處理10,000-50,000美元之間的提款請求,“柜員經(jīng)理”的直屬上級是“主管”。這里我們并不需要對“主管”對象做任何的處理,只需要將“柜員”的直屬上級改為“柜員經(jīng)理”即可
- 當(dāng)編寫單元測試的時候,我們可以一次只關(guān)注一個雇員角色了。例如,在測試“主管”邏輯的時候,我們就不需要測試“柜員”的邏輯了
擴(kuò)展我們的例子#
盡管我認(rèn)為以上的例子已經(jīng)能很好的說明這種模式,但是通常你會發(fā)現(xiàn)有些人會使用一個方法叫做SetNext.一般來說,我覺著這在C#中是非常罕見的,因?yàn)镃#中我們可以使用屬性獲取器和設(shè)置器。使用SetVariableName方法通常都是C++時代的事情了,那時候這通常是封裝變量的首選方法。
但這里最重要的是,其他示例通常使用抽象類來加強(qiáng)請求傳遞的方式。在前面代碼中有一個問題是,將請求傳遞給下一個處理器的時候,編寫了許多重復(fù)代碼。那么就讓我們來整理一下代碼。
這里我們要做的第一件事情就是創(chuàng)建一個抽象類,這個抽象類使我們能夠通過標(biāo)準(zhǔn)化的方式處理提款請求。它應(yīng)該定義一個檢測條件,如果條件滿足,就執(zhí)行提款,反之,就將請求傳遞給直屬上級。經(jīng)過修改之后的代碼如下:
interface IBankEmployee { IBankEmployee LineManager { get; } void HandleWithdrawRequest(BankAccount account, decimal amount); } abstract class BankEmployee : IBankEmployee { public IBankEmployee LineManager { get; private set; } public void SetLineManager(IBankEmployee lineManager) { this.LineManager = lineManager; } public void HandleWithdrawRequest(BankAccount account, decimal amount) { if (CanHandleRequest(account, amount)) { Withdraw(account, amount); } else { LineManager.HandleWithdrawRequest(account, amount); } } abstract protected bool CanHandleRequest(BankAccount account, decimal amount); abstract protected void Withdraw(BankAccount account, decimal amount); }
下一步,我們需要修改所有的員工類,使其繼承自BankEmployee抽象類
class Teller : BankEmployee, IBankEmployee { protected override bool CanHandleRequest(BankAccount account, decimal amount) { if (amount > 10000) { return false; } return true; } protected override void Withdraw(BankAccount account, decimal amount) { Console.WriteLine("柜員提取的金額"); } } class Supervisor : BankEmployee, IBankEmployee { protected override bool CanHandleRequest(BankAccount account, decimal amount) { if (amount > 100000) { return false; } return true; } protected override void Withdraw(BankAccount account, decimal amount) { if (!account.idOnRecord) { throw new Exception("客戶沒有身份證ID"); } Console.WriteLine("主管提取的金額"); } } class BankManager : BankEmployee, IBankEmployee { protected override bool CanHandleRequest(BankAccount account, decimal amount) { return true; } protected override void Withdraw(BankAccount account, decimal amount) { Console.WriteLine("銀行經(jīng)理提取的金額"); } }
這里請注意,在所有的場景中,都會調(diào)用抽象類中的HandleWithdrawRequest公共方法。 該方法會調(diào)用子類中定義的CanHandleRequest方法來檢測當(dāng)前角色是否滿足處理請求的條件,如果滿足,就調(diào)用子類中的Withdraw方法處理請求,否則就會嘗試將請求傳遞給上級角色。
我們只需要像以下代碼這樣,更改創(chuàng)建員工鏈的方式即可:
var bankManager = new BankManager(); var bankSupervisor = new Supervisor(); bankSupervisor.SetLineManager(bankManager); var frontLineStaff = new Teller(); frontLineStaff.SetLineManager(bankSupervisor);
這里我需要再次重申,我并不喜歡使用SetXXX這種方法,但是許多例子中都喜歡這么使用,所以我就把它加了進(jìn)來。
在一些例子中,也會將判斷員工是否滿足處理請求的條件放在抽象類中。我個人不喜歡這樣做,因?yàn)檫@意味著所有的處理程序不得不使用相似的邏輯。例如,目前所有的檢查都是基于提取金額的,但是如果我們想要實(shí)現(xiàn)一個特殊的處理程序,它的條件和VIP標(biāo)志有關(guān),那么我們將不得不又在抽象類中重新使用IF/Else, 這又將我們帶回到了IF/Else地獄中。
什么時候應(yīng)該使用責(zé)任鏈模式?#
這種模式最佳的使用場景是,你的業(yè)務(wù)上有一個邏輯上的處理鏈,這個處理鏈每次必須按照順序運(yùn)行。這里請注意,鏈分叉是這種模式的一個變體, 但是很快處理起來就會非常復(fù)雜。因此,當(dāng)我對現(xiàn)實(shí)世界中“命令鏈”場景建模的時候,我通常會使用這種模式。這就是我以銀行為例的原因,因?yàn)樗褪乾F(xiàn)實(shí)世界中可以用代碼建模的“責(zé)任鏈”。
到此這篇關(guān)于詳解如何在C#/.NET Core中使用責(zé)任鏈模式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C#/.NET Core 責(zé)任鏈模式內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
原文:Chain Of Responsbility Pattern In C#/.NET Core
作者:Wade
譯者:Lamond Lu
出處:https://www.cnblogs.com/lwqlun/p/12846451.html
版權(quán):本文采用「署名 4.0 國際」知識共享許可協(xié)議進(jìn)行許可。
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