如何手写一个责任链模式？核心代码怎么设计？

简化版

手写责任链通常先定义统一的 Handler 接口，再定义 HandlerChain 保存处理器列表和当前下标，最后由每个 Handler 在需要放行时调用 chain.doHandle(context)。这种列表式实现比每个节点保存 next 更适合工程扩展。

详细版

一个常见 Java 实现包含三部分：

Context：请求上下文；
Handler：处理器接口；
HandlerChain：保存处理器并驱动执行。

示例结构：

interface Handler {
    void handle(Context context, HandlerChain chain);
}

class HandlerChain {
    private final List<Handler> handlers;
    private int index = 0;

    void doHandle(Context context) {
        if (index >= handlers.size()) {
            return;
        }
        Handler handler = handlers.get(index++);
        handler.handle(context, this);
    }
}

处理器中如果调用 chain.doHandle(context) 就表示继续传递；如果不调用，就表示短路。

工程实现中还要考虑处理器顺序、链对象是否可复用、异常处理、线程安全和链尾兜底。尤其要注意：如果 HandlerChain 内部有 index 状态，通常每次请求都应该创建新的 Chain 实例，避免多线程共享下标。

完整版教学

一、先定义上下文对象

上下文用于承载请求数据和链路处理中产生的必要状态。

class OrderContext {
    private String userId;
    private String skuId;
    private int count;

    // getter / setter
}

上下文不要设计得过度复杂。它应该表达本条链真正需要的数据，而不是把所有业务对象都塞进去。

二、定义处理器接口

处理器接口要让每个节点有机会决定是否继续。

interface OrderHandler {
    void handle(OrderContext context, OrderHandlerChain chain);
}

为什么要把 chain 传进去？因为处理器要能控制是否继续执行。

如果处理器调用：

chain.doHandle(context);

表示放行。

如果处理器不调用，链路就在这里停止。

三、实现处理器链

列表式责任链示例：

class OrderHandlerChain {
    private final List<OrderHandler> handlers;
    private int index = 0;

    OrderHandlerChain(List<OrderHandler> handlers) {
        this.handlers = handlers;
    }

    public void doHandle(OrderContext context) {
        if (index >= handlers.size()) {
            return;
        }

        OrderHandler handler = handlers.get(index++);
        handler.handle(context, this);
    }
}

这个实现的关键点是 index++。每次调用 doHandle，都会取出下一个处理器。

四、编写具体处理器

登录校验：

class LoginHandler implements OrderHandler {
    public void handle(OrderContext context, OrderHandlerChain chain) {
        if (context.getUserId() == null) {
            throw new RuntimeException("用户未登录");
        }
        chain.doHandle(context);
    }
}

参数校验：

class ParamHandler implements OrderHandler {
    public void handle(OrderContext context, OrderHandlerChain chain) {
        if (context.getSkuId() == null || context.getCount() <= 0) {
            throw new RuntimeException("参数错误");
        }
        chain.doHandle(context);
    }
}

业务处理：

class CreateOrderHandler implements OrderHandler {
    public void handle(OrderContext context, OrderHandlerChain chain) {
        // 真正创建订单
        // 通常作为链尾业务节点，不再继续传递
    }
}

五、组装并执行

List<OrderHandler> handlers = List.of(
    new LoginHandler(),
    new ParamHandler(),
    new CreateOrderHandler()
);

OrderHandlerChain chain = new OrderHandlerChain(handlers);
chain.doHandle(context);

这样调用方只依赖链，不依赖具体处理器顺序。

六、注意线程安全问题

上面的 OrderHandlerChain 内部有可变的 index。

这意味着它不适合被多个请求共享。如果多个线程共享同一个 Chain 实例，index 会互相干扰，导致请求跳过处理器或执行顺序错乱。

更安全的做法是：

每次请求创建新的 Chain 实例；
或者把 index 作为方法参数传递；
或者让链对象无状态。

比如无状态写法：

void doHandle(Context context, int index) {
    if (index >= handlers.size()) {
        return;
    }
    handlers.get(index).handle(context, nextIndex -> doHandle(context, index + 1));
}

实际项目中，框架通常会帮你处理这些细节。

七、链尾处理要明确

如果链尾没有业务处理器，index >= handlers.size() 时直接返回可能会掩盖问题。

可以根据场景选择：

正常结束；
抛出异常；
返回默认响应；
执行最终业务处理。

比如校验链可以正常结束，表示校验通过；命令处理链则可能需要抛出“不支持的命令类型”。

八、可重入、线程安全的链游标

若单例 Chain 把 index 存为成员变量，两个并发请求可能共享同一游标；把 index 放进每次调用的上下文后，两条链各自从 0 开始。

request A(index 0..N) || request B(index 0..N), no shared mutable cursor

责任链是否正确，不能只看节点都被注册，还要看请求到底经过哪些节点、在哪里停止以及返回阶段如何展开。应把“继续、已处理、拒绝、系统失败”建成可区分的结果，并让日志能够还原一次请求的完整路径。

九、链路顺序、短路与可观测性

检查维度	应确认的内容
机制正确性	能串起来只是第一步，线程安全、异常策略和链尾语义才决定实现是否可上线。
适用边界	处理器和链常被容器作为单例复用，应避免请求级可变成员；动态更新链时可用不可变快照。
测试证据	用记录型处理器覆盖全通过、主动短路、业务拒绝、节点异常和链尾无人处理
工程代价	重点测量链长、各节点耗时、最坏路径延迟和短路率，并确认动态装配不会产生重复节点或排序漂移

易错点：能串起来只是第一步，线程安全、异常策略和链尾语义才决定实现是否可上线。

十、常见误区与追问

误区：把当前索引存在 Chain 单例字段里最省事。 并发请求会竞争游标并跳过节点，应使用调用栈参数、请求上下文或每次创建执行游标。
误区：责任链一定会让每个处理器都执行。 纯链可能命中一个节点就结束，不纯链也可能因拒绝、异常或短路提前终止，必须由链契约定义。
追问：处理器抛异常后还要继续吗？ 由契约区分业务拒绝和系统异常；系统异常通常停止并统一转换，不能任意吞掉继续。
追问：责任链如何避免请求到链尾无人处理？ 提供明确的默认处理器或链尾失败结果，并对未处理请求记录指标，不能静默成功。
追问：责任链上线后最少要记录哪些信息？ 至少记录链版本、节点顺序、逐节点耗时与决策、短路位置、异常和最终处理结果。

十一、加强记忆

手写责任链记住三件事：Handler 定义统一处理入口，HandlerChain 保存顺序并驱动下一个节点，处理器通过“调不调用 chain”决定放行或短路。工程里还要注意链对象状态不能被多线程共享，链尾必须有明确语义。

简化版

详细版