责任链模式属于行为型设计模式的一种，核心思想是让多个处理对象组成一条链，请求沿着这条链依次传递，直到有对象处理该请求为止。这种模式可以将请求的发送者和接收者解耦，避免发送者直接依赖具体的处理类，让代码结构更加灵活，后续扩展处理逻辑也更加方便。
责任链模式的核心角色
在C++实现责任链模式时，通常会包含以下几个核心角色：
- 抽象处理者：定义处理请求的接口，同时包含设置下一个处理者的方法，以及处理请求的核心方法声明。
- 具体处理者：实现抽象处理者的接口，完成具体的请求处理逻辑，如果当前对象无法处理请求，就将请求传递给下一个处理者。
- 请求对象：封装请求的相关信息，比如请求类型、请求参数等，方便处理者获取请求内容。
基础实现示例
下面通过一个审批流程的例子来演示责任链模式的C++实现，场景是不同级别的审批人处理不同金额的请假申请。
1. 定义请求类
首先定义封装请假申请信息的请求类：
#include <iostream>
#include <string>
// 请假请求类
class LeaveRequest {
private:
std::string name; // 请假人姓名
int days; // 请假天数
public:
LeaveRequest(const std::string& n, int d) : name(n), days(d) {}
std::string getName() const {
return name;
}
int getDays() const {
return days;
}
};
2. 定义抽象处理者
抽象处理者定义处理请求的接口和下一个处理者的引用：
// 抽象审批人（抽象处理者）
class Approver {
protected:
Approver* nextApprover; // 下一个处理者
std::string title; // 审批人职位
public:
Approver(const std::string& t) : nextApprover(nullptr), title(t) {}
// 设置下一个处理者
void setNext(Approver* next) {
nextApprover = next;
}
// 处理请求的抽象方法
virtual void handleRequest(const LeaveRequest& request) = 0;
virtual ~Approver() {}
};
3. 实现具体处理者
分别实现组长、经理、总监三个具体审批人，对应不同的请假天数处理权限：
// 组长审批（具体处理者1：处理3天以内的请假）
class GroupLeader : public Approver {
public:
GroupLeader() : Approver("组长") {}
void handleRequest(const LeaveRequest& request) override {
if (request.getDays() <= 3) {
std::cout << title << "审批了" << request.getName() << "的"
<< request.getDays() << "天请假申请" << std::endl;
} else if (nextApprover != nullptr) {
// 无法处理，传递给下一个处理者
nextApprover->handleRequest(request);
} else {
std::cout << "没有更高权限的审批人，请求无法处理" << std::endl;
}
}
};
// 部门经理审批（具体处理者2：处理3-7天的请假）
class DepartmentManager : public Approver {
public:
DepartmentManager() : Approver("部门经理") {}
void handleRequest(const LeaveRequest& request) override {
if (request.getDays() > 3 && request.getDays() <= 7) {
std::cout << title << "审批了" << request.getName() << "的"
<< request.getDays() << "天请假申请" << std::endl;
} else if (nextApprover != nullptr) {
nextApprover->handleRequest(request);
} else {
std::cout << "没有更高权限的审批人，请求无法处理" << std::endl;
}
}
};
// 总监审批（具体处理者3：处理7天以上的请假）
class Director : public Approver {
public:
Director() : Approver("总监") {}
void handleRequest(const LeaveRequest& request) override {
if (request.getDays() > 7) {
std::cout << title << "审批了" << request.getName() << "的"
<< request.getDays() << "天请假申请" << std::endl;
} else if (nextApprover != nullptr) {
nextApprover->handleRequest(request);
} else {
std::cout << "没有更高权限的审批人，请求无法处理" << std::endl;
}
}
};
4. 组装责任链并测试
在客户端代码中组装处理链，发起请求测试：
int main() {
// 创建处理者对象
Approver* groupLeader = new GroupLeader();
Approver* deptManager = new DepartmentManager();
Approver* director = new Director();
// 组装责任链：组长->部门经理->总监
groupLeader->setNext(deptManager);
deptManager->setNext(director);
// 创建三个不同天数的请假请求
LeaveRequest req1("张三", 2);
LeaveRequest req2("李四", 5);
LeaveRequest req3("王五", 10);
// 发起请求，都从链头开始传递
std::cout << "处理请求1：" << std::endl;
groupLeader->handleRequest(req1);
std::cout << "n处理请求2：" << std::endl;
groupLeader->handleRequest(req2);
std::cout << "n处理请求3：" << std::endl;
groupLeader->handleRequest(req3);
// 释放内存
delete groupLeader;
delete deptManager;
delete director;
return 0;
}
上述代码运行后，会分别输出不同请假请求对应的审批结果，请求会沿着组装好的责任链传递，直到被能够处理的处理者处理。
责任链模式的使用注意事项
- 需要合理设置责任链的长度，避免链过长导致请求处理效率下降，同时要避免出现循环引用的情况。
- 不是所有请求都必须被处理，如果链末尾的处理者也无法处理，需要做好默认的兜底处理，避免请求被丢弃没有响应。
- 如果处理逻辑比较复杂，也可以在抽象处理者中实现默认的处理方法，具体处理者根据需要重写对应逻辑，减少重复代码。
适用场景
当有多个对象可以处理同一个请求，但具体由哪个对象处理需要运行时判断时，或者需要动态指定处理对象集合时，都可以考虑使用责任链模式。比如日志分级处理、权限校验链、请求过滤等场景，使用该模式都能有效降低代码耦合度。