责任链模式：替代多重if-else的优雅解法与.NET Core实战

责任链模式（Chain of Responsibility，CoR）是一种行为型设计模式，通过将任务沿处理器链传递来解耦请求发送者与接收者。初看它像是多重if-else的花哨替代品，但其真正价值在于动态构建灵活的处理流程，而非简单条件判断。

本文将深入探讨：

责任链模式的核心思想
与多重if-else的优劣对比
CoR的最佳适用场景
.NET Core中的实际应用案例

什么是责任链模式？

责任链模式构建一个处理器对象链，每个对象决定是否处理请求或将其传递到下一环节。其核心优势在于：

解耦性：请求发送者无需知晓最终由哪个处理器处理。
扩展性：增删处理器不影响链中其他组件。

工作原理

客户端发起请求
处理器链中每个对象依次处理或传递请求
当某个处理器处理请求或链结束时终止流程

责任链 vs 多重if-else：谁更胜一筹？

多重if-else的困境

直接使用if-else处理条件分支的典型场景：

public class DiscountHandler
{
    public string ApplyDiscount(decimal amount)
    {
        if (amount > 1000)
            return "10%折扣已应用";
        else if (amount > 500)
            return "5%折扣已应用";
        else
            return "无折扣";
    }
}

缺陷：

紧耦合逻辑：增减条件需修改同一方法，违反开闭原则。
代码僵化：条件分支难以扩展或调整顺序。
职责混杂：条件判断与业务处理逻辑混杂。

责任链的优雅解法

将条件拆分为独立处理器，动态组合处理链：

public abstract class DiscountHandler
{
    protected DiscountHandler _nextHandler;

    public void SetNext(DiscountHandler nextHandler)
        => _nextHandler = nextHandler;

    public abstract string Handle(decimal amount);
}

public class HighDiscountHandler : DiscountHandler
{
    public override string Handle(decimal amount)
    {
        if (amount > 1000) return "10%折扣已应用";
        else return _nextHandler?.Handle(amount) ?? "无折扣";
    }
}

public class MediumDiscountHandler : DiscountHandler
{
    public override string Handle(decimal amount)
    {
        if (amount > 500) return "5%折扣已应用";
        else return _nextHandler?.Handle(amount) ?? "无折扣";
    }
}

优势：

灵活组合：处理器可动态增删或调整顺序。
单一职责：每个处理器仅关注自身逻辑。
易于测试：独立处理器可单独验证。

责任链模式的黄金场景

CoR不仅替代if-else，更适用于复杂业务流：

1. 请求处理管道

案例：日志框架中，日志消息依次经过控制台、文件、远程服务器处理器。

2. 验证链

案例：用户输入验证，如邮箱格式、手机号有效性、密码强度等独立校验。

3. 条件化工作流

案例：电商结账流程，依次处理折扣计算、税费核算、支付方式选择。

实战：.NET Core中的日志处理框架

场景：按日志级别（Info/Warning/Error）分发处理

步骤1：定义基础处理器

public abstract class LogHandler
{
    protected LogHandler _nextHandler;

    public void SetNext(LogHandler nextHandler)
        => _nextHandler = nextHandler;

    public abstract void Handle(string message, LogLevel level);
}

public enum LogLevel { Info, Warning, Error }

步骤2：实现具体处理器

public class ConsoleLogHandler : LogHandler
{
    public override void Handle(string message, LogLevel level)
    {
        if (level == LogLevel.Info)
            Console.WriteLine($"控制台日志：{message}");
        else
            _nextHandler?.Handle(message, level);
    }
}

public class FileLogHandler : LogHandler
{
    public override void Handle(string message, LogLevel level)
    {
        if (level == LogLevel.Warning)
            Console.WriteLine($"文件日志：{message}"); // 模拟写入文件
        else
            _nextHandler?.Handle(message, level);
    }
}

public class ErrorLogHandler : LogHandler
{
    public override void Handle(string message, LogLevel level)
    {
        if (level == LogLevel.Error)
            Console.WriteLine($"错误日志：{message}");
        else
            _nextHandler?.Handle(message, level);
    }
}

步骤3：构建处理链并运行

class Program
{
    static void Main()
    {
        var consoleHandler = new ConsoleLogHandler();
        var fileHandler = new FileLogHandler();
        var errorHandler = new ErrorLogHandler();

        // 构建责任链
        consoleHandler.SetNext(fileHandler);
        fileHandler.SetNext(errorHandler);

        // 触发处理
        consoleHandler.Handle("这是一条信息级日志", LogLevel.Info);
        consoleHandler.Handle("这是一条警告级日志", LogLevel.Warning);
        consoleHandler.Handle("这是一条错误级日志", LogLevel.Error);
    }
}

输出：

控制台日志：这是一条信息级日志
文件日志：这是一条警告级日志
错误日志：这是一条错误级日志

责任链模式不仅是if-else的替代品，更是构建灵活、可扩展业务流的利器。它通过解耦处理器、动态编排流程，显著提升代码的可维护性和扩展性。

简单场景下，if-else或许够用；但面对动态需求和复杂业务流，责任链模式才是更优雅的选择。
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