職責鏈模式

職責鏈模式的定義是：使多個對象都有機會處理請求，從而避免請求的發(fā)送者和接收者之間的耦合關系，將這些對象連成一條鏈，并沿著這條鏈傳遞該請求，直到有一個對象處理它為止。

職責鏈模式的名字非常形象，一系列可能會處理請求的對象被連接成一條鏈，請求在這些對象之間依次傳遞，直到遇到一個可以處理它的對象，我們把這些對象稱為鏈中的節(jié)點，如下圖所示。

1. 現(xiàn)實中的職責鏈模式

職責鏈模式的例子在現(xiàn)實中并不難找到，以下就是常見的跟職責鏈模式有關的場景。

如果早高峰能順利擠上公交車的話，那么估計這一天都會過得很開心。因為公交車上人實在太多了，經常上車后卻找不到售票員在哪，所以只好把兩塊錢硬幣往前面遞。除非你運氣夠好，站在你前面的第一個人就是售票員，否則，你的硬幣通常要在 N 個人手上傳遞，才能最終到達售票員的手里。

從這個例子中，我們很容易找到職責鏈模式的最大優(yōu)點：請求發(fā)送者只需要知道鏈中的第一個節(jié)點，從而弱化了發(fā)送者和一組接收者之間的強聯(lián)系。如果不使用職責鏈模式，那么在公交車上，我就得先搞清楚誰是售票員，才能把硬幣遞給他。

2. 實際開發(fā)中的職責鏈模式

假設我們負責一個售賣手機的電商網站，經過分別交納 500 元定金和 200 元定金的兩輪預定后（訂單已在此時生成），現(xiàn)在已經到了正式購買的階段。

公司針對支付過定金的用戶有一定的優(yōu)惠政策。在正式購買后，已經支付過 500 元定金的用戶會收到 100 元的商城優(yōu)惠券，200 元定金的用戶可以收到 50 元的優(yōu)惠券，而之前沒有支付定金的用戶只能進入普通購買模式，也就是沒有優(yōu)惠券，且在庫存有限的情況下不一定保證能買到。

我們的訂單頁面是 Node 吐出的模板，在頁面加載之初，Node 會傳遞給頁面幾個字段。

• orderType：表示訂單類型（定金用戶或者普通購買用戶），code 的值為 1 的時候是 500 元定金用戶，為 2 的時候是 200 元定金用戶，為 3 的時候是普通購買用戶。
• pay：表示用戶是否已經支付定金，值為 true 或者 false, 雖然用戶已經下過 500 元定金的訂單，但如果他一直沒有支付定金，現(xiàn)在只能降級進入普通購買模式。
• stock：表示當前用于普通購買的手機庫存數(shù)量，已經支付過 500 元或者 200 元定金的用戶不受此限制。

下面我們把這個流程寫成代碼：

const order = function (orderType, pay, stock) {
	if (orderType === 1) { // 500 元定金購買模式
		if (pay === true) { // 已支付定金
			console.log('500 元定金預購, 得到 100 優(yōu)惠券');
		} else { // 未支付定金，降級到普通購買模式
			if (stock > 0) { // 用于普通購買的手機還有庫存
				console.log('普通購買, 無優(yōu)惠券');
			} else {
				console.log('手機庫存不足');
			}
		}
	} else if (orderType === 2) { // 200 元定金購買模式
		if (pay === true) {
			console.log('200 元定金預購, 得到 50 優(yōu)惠券');
		} else {
			if (stock > 0) {
				console.log('普通購買, 無優(yōu)惠券');
			} else {
				console.log('手機庫存不足');
			}
		}
	} else if (orderType === 3) {
		if (stock > 0) {
			console.log('普通購買, 無優(yōu)惠券');
		} else {
			console.log('手機庫存不足');
		}
	}
};
order(1, true, 500); // 輸出： 500 元定金預購, 得到 100 優(yōu)惠券

雖然我們得到了意料中的運行結果，但這遠遠算不上一段值得夸獎的代碼。order 函數(shù)不僅巨大到難以閱讀，而且需要經常進行修改。雖然目前項目能正常運行，但接下來的維護工作無疑是個夢魘。恐怕只有最“新手”的程序員才會寫出這樣的代碼。

3. 用職責鏈模式重構代碼

現(xiàn)在我們采用職責鏈模式重構這段代碼，先把 500 元訂單、200 元訂單以及普通購買分成 3 個函數(shù)。

接下來把 orderType、pay、stock 這 3 個字段當作參數(shù)傳遞給 500 元訂單函數(shù)，如果該函數(shù)不符合處理條件，則把這個請求傳遞給后面的 200 元訂單函數(shù)，如果 200 元訂單函數(shù)依然不能處理該請求，則繼續(xù)傳遞請求給普通購買函數(shù)，代碼如下：

// 500 元訂單
const order500 = function (orderType, pay, stock) {
	if (orderType === 1 && pay === true) {
		console.log('500 元定金預購, 得到 100 優(yōu)惠券');
	} else {
		order200(orderType, pay, stock); // 將請求傳遞給 200 元訂單
	}
};
// 200 元訂單
const order200 = function (orderType, pay, stock) {
	if (orderType === 2 && pay === true) {
		console.log('200 元定金預購, 得到 50 優(yōu)惠券');
	} else {
		orderNormal(orderType, pay, stock); // 將請求傳遞給普通訂單
	}
};
// 普通購買訂單
const orderNormal = function (orderType, pay, stock) {
	if (stock > 0) {
		console.log('普通購買, 無優(yōu)惠券');
	} else {
		console.log('手機庫存不足');
	}
};
// 測試結果：
order500(1, true, 500); // 輸出：500 元定金預購, 得到 100 優(yōu)惠券
order500(1, false, 500); // 輸出：普通購買, 無優(yōu)惠券
order500(2, true, 500); // 輸出：200 元定金預購, 得到 500 優(yōu)惠券
order500(3, false, 500); // 輸出：普通購買, 無優(yōu)惠券
order500(3, false, 0); // 輸出：手機庫存不足

可以看到，執(zhí)行結果和前面那個巨大的 order 函數(shù)完全一樣，但是代碼的結構已經清晰了很多，我們把一個大函數(shù)拆分了 3 個小函數(shù)，去掉了許多嵌套的條件分支語句。

目前已經有了不小的進步，但我們不會滿足于此，雖然已經把大函數(shù)拆分成了互不影響的 3 個小函數(shù)，但可以看到，請求在鏈條傳遞中的順序非常僵硬，傳遞請求的代碼被耦合在了業(yè)務函數(shù)之中：

const order500 = function (orderType, pay, stock) {
	if (orderType === 1 && pay === true) {
		console.log('500 元定金預購, 得到 100 優(yōu)惠券');
	} else {
		order200(orderType, pay, stock); // 將請求傳遞給 200 元訂單
		// order200 和 order500 耦合在一起
	}
};

這依然是違反開放—封閉原則的，如果有天我們要增加 300 元預訂或者去掉 200 元預訂，意味著就必須改動這些業(yè)務函數(shù)內部。就像一根環(huán)環(huán)相扣打了死結的鏈條，如果要增加、拆除或者移動一個節(jié)點，就必須得先砸爛這根鏈條。

4. 靈活可拆分的職責鏈節(jié)點

本節(jié)我們采用一種更靈活的方式，來改進上面的職責鏈模式，目標是讓鏈中的各個節(jié)點可以靈活拆分和重組。

首先需要改寫一下分別表示 3 種購買模式的節(jié)點函數(shù)，我們約定，如果某個節(jié)點不能處理請求，則返回一個特定的字符串 'nextSuccessor'來表示該請求需要繼續(xù)往后面?zhèn)鬟f：

const order500 = function (orderType, pay, stock) {
	if (orderType === 1 && pay === true) {
		console.log('500 元定金預購，得到 100 優(yōu)惠券');
	} else {
		return 'nextSuccessor'; // 我不知道下一個節(jié)點是誰，反正把請求往后面?zhèn)鬟f
	}
};
const order200 = function (orderType, pay, stock) {
	if (orderType === 2 && pay === true) {
		console.log('200 元定金預購，得到 50 優(yōu)惠券');
	} else {
		return 'nextSuccessor'; // 我不知道下一個節(jié)點是誰，反正把請求往后面?zhèn)鬟f
	}
};
const orderNormal = function (orderType, pay, stock) {
	if (stock > 0) {
		console.log('普通購買，無優(yōu)惠券');
	} else {
		console.log('手機庫存不足');
	}
};

接下來需要把函數(shù)包裝進職責鏈節(jié)點，我們定義一個構造函數(shù) Chain，在 new Chain 的時候傳 遞的參數(shù)即為需要被包裝的函數(shù)，同時它還擁有一個實例屬性 this.successor，表示在鏈中的下 一個節(jié)點。

此外 Chain 的 prototype 中還有兩個函數(shù)，它們的作用如下所示：

// Chain.prototype.setNextSuccessor 指定在鏈中的下一個節(jié)點
// Chain.prototype.passRequest 傳遞請求給某個節(jié)點
const Chain = function (fn) {
	this.fn = fn;
	this.successor = null;
};
Chain.prototype.setNextSuccessor = function (successor) {
	return this.successor = successor;
};
Chain.prototype.passRequest = function () {
	const ret = this.fn.apply(this, arguments);
	if (ret === 'nextSuccessor') {
		return this.successor && this.successor.passRequest.apply(this.successor, arguments);
	}
	return ret;
};

現(xiàn)在我們把 3 個訂單函數(shù)分別包裝成職責鏈的節(jié)點：

const chainOrder500 = new Chain(order500);
const chainOrder200 = new Chain(order200);
const chainOrderNormal = new Chain(orderNormal);

然后指定節(jié)點在職責鏈中的順序：

chainOrder500.setNextSuccessor(chainOrder200);
chainOrder200.setNextSuccessor(chainOrderNormal);

最后把請求傳遞給第一個節(jié)點：

chainOrder500.passRequest(1, true, 500); // 輸出：500 元定金預購，得到 100 優(yōu)惠券
chainOrder500.passRequest(2, true, 500); // 輸出：200 元定金預購，得到 50 優(yōu)惠券
chainOrder500.passRequest(3, true, 500); // 輸出：普通購買，無優(yōu)惠券
chainOrder500.passRequest(1, false, 0); // 輸出：手機庫存不足

通過改進，我們可以自由靈活地增加、移除和修改鏈中的節(jié)點順序，假如某天網站運營人員又想出了支持 300 元定金購買，那我們就在該鏈中增加一個節(jié)點即可：

const order300 = function () {
	// 具體實現(xiàn)略 
};
const chainOrder300 = new Chain(order300);
chainOrder500.setNextSuccessor(chainOrder300);
chainOrder300.setNextSuccessor(chainOrder200);

對于程序員來說，我們總是喜歡去改動那些相對容易改動的地方，就像改動框架的配置文件遠比改動框架的源代碼簡單得多。在這里完全不用理會原來的訂單函數(shù)代碼，我們要做的只是增加一個節(jié)點，然后重新設置鏈中相關節(jié)點的順序。

5. 異步的職責鏈

在上一節(jié)的職責鏈模式中，我們讓每個節(jié)點函數(shù)同步返回一個特定的值"nextSuccessor"，來表示是否把請求傳遞給下一個節(jié)點。而在現(xiàn)實開發(fā)中，我們經常會遇到一些異步的問題，比如我們要在節(jié)點函數(shù)中發(fā)起一個 ajax異步請求，異步請求返回的結果才能決定是否繼續(xù)在職責鏈中 passRequest。

這時候讓節(jié)點函數(shù)同步返回"nextSuccessor"已經沒有意義了，所以要給 Chain 類再增加一個原型方法 Chain.prototype.next，表示手動傳遞請求給職責鏈中的下一個節(jié)點：

Chain.prototype.next = function () {
	return this.successor && this.successor.passRequest.apply(this.successor, arguments);
};

來看一個異步職責鏈的例子：

const fn1 = new Chain(function () {
	console.log(1);
	return 'nextSuccessor';
});
const fn2 = new Chain(function () {
	console.log(2);
	setTimeout(() => {
		this.next();
	}, 1000);
});
const fn3 = new Chain(function () {
	console.log(3);
});
fn1.setNextSuccessor(fn2).setNextSuccessor(fn3);
fn1.passRequest();

現(xiàn)在我們得到了一個特殊的鏈條，請求在鏈中的節(jié)點里傳遞，但節(jié)點有權利決定什么時候把請求交給下一個節(jié)點?？梢韵胂螅惒降穆氊熸溂由厦钅Ｊ剑ò?ajax 請求封裝成命令對象），我們可以很方便地創(chuàng)建一個異步 ajax 隊列庫。

6. 職責鏈模式的優(yōu)缺點

前面已經說過，職責鏈模式的最大優(yōu)點就是解耦了請求發(fā)送者和 N 個接收者之間的復雜關系，由于不知道鏈中的哪個節(jié)點可以處理你發(fā)出的請求，所以你只需把請求傳遞給第一個節(jié)點即可，如下圖所示。

用職責鏈模式改進后：

在手機商城的例子中，本來我們要被迫維護一個充斥著條件分支語句的巨大的函數(shù)，在例子里的購買過程中只打印了一條 log 語句。其實在現(xiàn)實開發(fā)中，這里要做更多事情，比如根據訂單種類彈出不同的浮層提示、渲染不同的 UI 節(jié)點、組合不同的參數(shù)發(fā)送給不同的 cgi 等。用了職責鏈模式之后，每種訂單都有各自的處理函數(shù)而互不影響。

其次，使用了職責鏈模式之后，鏈中的節(jié)點對象可以靈活地拆分重組。增加或者刪除一個節(jié)點，或者改變節(jié)點在鏈中的位置都是輕而易舉的事情。這一點我們也已經看到，在上面的例子中，增加一種訂單完全不需要改動其他訂單函數(shù)中的代碼。

職責鏈模式還有一個優(yōu)點，那就是可以手動指定起始節(jié)點，請求并不是非得從鏈中的第一個節(jié)點開始傳遞。比如在公交車的例子中，如果我明確在我前面的第一個人不是售票員，那我當然可以越過他把公交卡遞給他前面的人，這樣可以減少請求在鏈中的傳遞次數(shù)，更快地找到合適的請求接受者。這在普通的條件分支語句下是做不到的，我們沒有辦法讓請求越過某一個 if 判斷。

拿代碼來證明這一點，假設某一天網站中支付過定金的訂單已經全部結束購買流程，我們在接下來的時間里只需要處理普通購買訂單，所以我們可以直接把請求交給普通購買訂單節(jié)點：

orderNormal.passRequest(1, false, 500); // 普通購買, 無優(yōu)惠券

如果運用得當，職責鏈模式可以很好地幫助我們組織代碼，但這種模式也并非沒有弊端，首先我們不能保證某個請求一定會被鏈中的節(jié)點處理。此時的請求就得不到答復，而是徑直從鏈尾離開，或者拋出一個錯誤異常。在這種情況下，我們可以在鏈尾增加一個保底的接受者節(jié)點來處理這種即將離開鏈尾的請求。

另外，職責鏈模式使得程序中多了一些節(jié)點對象，可能在某一次的請求傳遞過程中，大部分節(jié)點并沒有起到實質性的作用，它們的作用僅僅是讓請求傳遞下去，從性能方面考慮，我們要避免過長的職責鏈帶來的性能損耗。

7. 用 AOP 實現(xiàn)職責鏈

在之前的職責鏈實現(xiàn)中，我們利用了一個 Chain 類來把普通函數(shù)包裝成職責鏈的節(jié)點。其實利用 JavaScript 的函數(shù)式特性，有一種更加方便的方法來創(chuàng)建職責鏈。

下面我們改寫一下之前的 Function.prototype.after 函數(shù)，使得第一個函數(shù)返回'nextSuccessor' 時，將請求繼續(xù)傳遞給下一個函數(shù)，無論是返回字符串'nextSuccessor'或者 false 都只是一個約定，當然在這里我們也可以讓函數(shù)返回 false 表示傳遞請求，選擇'nextSuccessor'字符串是因為它看起來更能表達我們的目的，代碼如下：

Function.prototype.after = function (fn) {
	const self = this;
	return function () {
		const ret = self.apply(this, arguments);
		if (ret === 'nextSuccessor') {
			return fn.apply(this, arguments);
		}
		return ret;
	}
};
const order = order500yuan.after(order200yuan).after(orderNormal);
order(1, true, 500); // 輸出：500 元定金預購，得到 100 優(yōu)惠券
order(2, true, 500); // 輸出：200 元定金預購，得到 50 優(yōu)惠券
order(1, false, 500); // 輸出：普通購買，無優(yōu)惠券

用 AOP 來實現(xiàn)職責鏈既簡單又巧妙，但這種把函數(shù)疊在一起的方式，同時也疊加了函數(shù)的作用域，如果鏈條太長的話，也會對性能有較大的影響。

8. 小結

在 JavaScript 開發(fā)中，職責鏈模式是最容易被忽視的模式之一。實際上只要運用得當，職責鏈模式可以很好地幫助我們管理代碼，降低發(fā)起請求的對象和處理請求的對象之間的耦合性。職責鏈中的節(jié)點數(shù)量和順序是可以自由變化的，我們可以在運行時決定鏈中包含哪些節(jié)點。

無論是作用域鏈、原型鏈，還是 DOM 節(jié)點中的事件冒泡，我們都能從中找到職責鏈模式的影子。職責鏈模式還可以和組合模式結合在一起，用來連接部件和父部件，或是提高組合對象的效率。學會使用職責鏈模式，相信在以后的代碼編寫中，將會對你大有裨益。

到此這篇關于JavaScript設計模式之職責鏈模式詳解的文章就介紹到這了,更多相關JS職責鏈模式內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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