go 实现责任链模式

一、问题

• 业务扩张与缩减过程中，对应地就会有功能的增减，如果每次功能的增减都需要改动非常多的代码，就会导致代码逻辑不够清晰易懂，业务逻辑混乱的问题；

• 在实际开发中，将整个业务流程拆分不同的子流程，对应地每个代码块节点处理一个子流程，最后将这些代码块串起来执行，即可对应整个业务流程；

• 当该条业务有子流程增减时，只需要增减对应的代码块节点即可，这就是应用了责任链模式；

二、基本介绍

• 责任链模式是一种行为设计模式，用于将请求的发送者和接收者解耦，通过多个处理节点对请求的处理，将请求的传递与处理链条化；

• 在实际应用中，责任链模式常用于处理复杂的请求处理流程，使得请求能够沿着处理链依次传递，每个处理节点负责判断能否处理请求并进行处理或转发；

• 每个处理节点对应一个业务子流程，当业务子流程有增减时只需要对应的增减处理节点；

三、模式结构

• 责任链模式主要包含接口、子节点实现、数据类型、客户端四部分：

• 接口：定义处理请求数据的方法，通常包括具体的数据处理方法、责任链转移方法和子节点链接方法；

• 子节点实现：实现接口定义的方法，负责处理请求数据和节点转移；

• 数据类型：定义请求与返回的数据结构，各个节点从该结构中读取要处理的数据，以及写回处理后的数据；

• 客户端：创建并组装责任链，向责任链的起始点提交请求数据；

四、工作原理

• 请求提交：客户端创建请求数据并组装责任链，将请求数据提交给责任链的第一个处理者（即起始点）；

• 处理判断：每个子节点处理者根据自身的业务逻辑判断是否能够处理该请求；如果可以处理，则处理请求并写回结果，遇到错误时可以提前返回；如果不能处理，则将请求传递给责任链中的下一个处理者；

• 责任链传递：请求沿着责任链依次传递，直到找到能够处理请求的处理者为止；

• 请求完成：当某个处理者成功处理请求后，责任链模式可以选择终止传递或继续传递给下一个处理者。

五、实例分析

Handler 接口

• Handler 是每个逻辑节点的接口，定义了三个方法，分别是：

• Execute(*Data) error：接收请求数据，负责逻辑节点的执行与转移，即从前往后依次执行责任链上的每个节点，直至出错返回或是执行完毕；

• SetNext(Handler) Handler：负责将某个节点链接到当前节点的后面，并返回后一个节点，保证能够依次链接器所有的逻辑节点；

• Do(*Data) error：接收请求数据，真正的逻辑处理的部分，由具体的业务逻辑节点实现，在Execute方法中被调用；

中间对象 Next

• Next 结构体，是一个没有具体逻辑的抽象节点，它包含了 Handler 接口的元素，用来存储下一个逻辑节点；

• Next 结构体实现了 Handler 接口中的 Execute 方法和 SetNext 方法，但是没有实现 Do 方法，所以其没有实现 Handler 接口；

• 其 SetNext 方法用于将下一个逻辑节点存储到 nextHandler 中，并且返回 nextHandler 的地址；

• 其 Execute 方法会调用 nextHandler 的 Do 方法：如果 nextHandler 为空，则说明达到末尾，直接返回；否则调用 nextHandler 的 Do 方法，执行具体子节点的逻辑处理。如果子节点逻辑执行中失败了，则提前返回，不再执行后续节点；执行成功了，则进行逻辑节点的转移，继续执行下一个节点的逻辑处理；

• 此时 Next 结构体可以理解为一个中间对象，其实现了 Execute 和 SetNext 方法，避免了在 A、B、C 中重复实现这两个方法，子节点只需要负责具体的逻辑处理，而不需要关注责任链的拼接与转移；

• Next 结构体没有实现 Do 方法，不能在 Execute 方法中直接调用自己的 Do 方法，只能调用 nextHandler 的 Do 方法，以下是一个错误的示例；

func (n *Next) Execute(data *Data) (err error) {
	if n == nil {
		return
	}
	if err = n.Do(data); err != nil {
		return
	}

	return n.nextHandler.Execute(data)
}

子节点

• A、B、C 结构体就是处理具体逻辑的子节点，都是包含了 Next 匿名组合体的结构，其实现了 Do 方法，而 Next 实现了 Execute 和 SetNext 方法，那么 A、B、C 就都实现了 Handler 接口，可以被当作一个子节点，被链接到责任链上；

• Do 方法从 Data 中接收传入的数据，同时也可以将结果写回 Data，处理中出现错误时，也可以提前返回；

• StartHandler 也是一个子节点，不过不处理任何逻辑，只是作为第一个 Handler 向下转发请求；

// 责任链模式
package main

import "fmt"

type Handler interface {
	Execute(*Data) error      // 负责逻辑节点的执行与转移
	SetNext(Handler) Handler  // 负责串起各个逻辑节点
	Do(*Data) error           // 真正的逻辑处理的部分
}

type Next struct {
	nextHandler Handler
}

func (n *Next) SetNext(handler Handler) Handler {
	n.nextHandler = handler
	return handler
}

func (n *Next) Execute(data *Data) (err error) {
	if n.nextHandler == nil {
		return
	}
	if err = n.nextHandler.Do(data); err != nil {
		return
	}

	return n.nextHandler.Execute(data)
}

type A struct {
	Next
}

func (m *A) Do(d *Data) (err error) {
	if d.IsADone {
		fmt.Println("A has been done")
		return
	}
	fmt.Println("Deal A")
	d.IsADone = true
	return
}

type B struct {
	Next
}

func (m *B) Do(d *Data) (err error) {
	if d.IsBDone {
		fmt.Println("B has been done")
		return
	}
	fmt.Println("Deal B")
	d.IsBDone = true
	return
}

type C struct {
	Next
}

func (m *C) Do(d *Data) (err error) {
	if d.IsCDone {
		fmt.Println("C has been done")
		return
	}
	fmt.Println("Deal C")
	d.IsCDone = true
	return
}

// StartHandler 不做操作，作为第一个 Handler 向下转发请求
type StartHandler struct {
	Next
}

// Do 空 Handler 的 Do
func (h *StartHandler) Do(d *Data) (err error) {
	// 空 Handler 这里什么也不做，只是载体 do nothing...
	fmt.Println("StartHandler do nothing")
	return
}

type Data struct {
	Name    string
	IsADone bool
	IsBDone bool
	IsCDone bool
}

func main() {
	s := StartHandler{}
	s.SetNext(&A{}).SetNext(&B{}).SetNext(&C{}).SetNext(&B{})

  // 执行业务流程中的各个责任点
	data := &Data{Name: "abc"}
	if err := s.Execute(data); err != nil {
		fmt.Println("Error:" + err.Error())
		return
	}
	fmt.Println("Success")
}

六、结论

• 责任链模式通过将请求的发送者和接收者解耦，提供了一种灵活且可扩展的处理方式；它能够动态地组织和分配责任，使得系统更易于维护和扩展；

• 责任链模式的核心思想是「链式处理」，在处理复杂业务流程时特别有用，它不仅提高了系统的灵活性和可扩展性，同时也使得代码更加清晰和易于理解；

• 在实际应用中，责任链模式常用于处理请求的优先级排序、权限校验、日志记录等场景，为复杂系统的请求处理提供了一种有效的解决方案；