Паттерн Цепочка обязанностей на C++

Цепочка обязанностей – это поведенческий паттерн, позволяющий передавать запрос по цепочке потенциальных обработчиков, пока один из них не обработает запрос.

Избавляет от жёсткой привязки отправителя запроса к его получателю, позволяя выстраивать цепь из различных обработчиков динамически.

Особенности паттерна на C++

Сложность:   

Популярность:   

Применимость: Паттерн встречается в C++ не так уж часто, так как для его применения нужна цепь объектов, например, связанный список.

Признаки применения паттерна: Цепочку обязанностей можно определить по спискам обработчиков или проверок, через которые пропускаются запросы. Особенно если порядок следования обработчиков важен.

Концептуальный пример

Этот пример показывает структуру паттерна Цепочка обязанностей, а именно – из каких классов он состоит, какие роли эти классы выполняют и как они взаимодействуют друг с другом.

main.cc: Пример структуры паттерна

/**
 * Интерфейс Обработчика объявляет метод построения цепочки обработчиков. Он
 * также объявляет метод для выполнения запроса.
 */
class Handler {
 public:
  virtual Handler *SetNext(Handler *handler) = 0;
  virtual std::string Handle(std::string request) = 0;
};
/**
 * Поведение цепочки по умолчанию может быть реализовано внутри базового класса
 * обработчика.
 */
class AbstractHandler : public Handler {
  /**
   * @var Handler
   */
 private:
  Handler *next_handler_;

 public:
  AbstractHandler() : next_handler_(nullptr) {
  }
  Handler *SetNext(Handler *handler) override {
    this->next_handler_ = handler;
    // Возврат обработчика отсюда позволит связать обработчики простым способом,
    // вот так:
    // monkey->setNext(squirrel)->setNext(dog);
    return handler;
  }
  std::string Handle(std::string request) override {
    if (this->next_handler_) {
      return this->next_handler_->Handle(request);
    }

    return {};
  }
};
/**
 * Все Конкретные Обработчики либо обрабатывают запрос, либо передают его
 * следующему обработчику в цепочке.
 */
class MonkeyHandler : public AbstractHandler {
 public:
  std::string Handle(std::string request) override {
    if (request == "Banana") {
      return "Monkey: I'll eat the " + request + ".\n";
    } else {
      return AbstractHandler::Handle(request);
    }
  }
};
class SquirrelHandler : public AbstractHandler {
 public:
  std::string Handle(std::string request) override {
    if (request == "Nut") {
      return "Squirrel: I'll eat the " + request + ".\n";
    } else {
      return AbstractHandler::Handle(request);
    }
  }
};
class DogHandler : public AbstractHandler {
 public:
  std::string Handle(std::string request) override {
    if (request == "MeatBall") {
      return "Dog: I'll eat the " + request + ".\n";
    } else {
      return AbstractHandler::Handle(request);
    }
  }
};
/**
 * Обычно клиентский код приспособлен для работы с единственным обработчиком. В
 * большинстве случаев клиенту даже неизвестно, что этот обработчик является
 * частью цепочки.
 */
void ClientCode(Handler &handler) {
  std::vector<std::string> food = {"Nut", "Banana", "Cup of coffee"};
  for (const std::string &f : food) {
    std::cout << "Client: Who wants a " << f << "?\n";
    const std::string result = handler.Handle(f);
    if (!result.empty()) {
      std::cout << "  " << result;
    } else {
      std::cout << "  " << f << " was left untouched.\n";
    }
  }
}
/**
 * Другая часть клиентского кода создает саму цепочку.
 */
int main() {
  MonkeyHandler *monkey = new MonkeyHandler;
  SquirrelHandler *squirrel = new SquirrelHandler;
  DogHandler *dog = new DogHandler;
  monkey->SetNext(squirrel)->SetNext(dog);

  /**
   * Клиент должен иметь возможность отправлять запрос любому обработчику, а не
   * только первому в цепочке.
   */
  std::cout << "Chain: Monkey > Squirrel > Dog\n\n";
  ClientCode(*monkey);
  std::cout << "\n";
  std::cout << "Subchain: Squirrel > Dog\n\n";
  ClientCode(*squirrel);

  delete monkey;
  delete squirrel;
  delete dog;

  return 0;
}

Output.txt: Результат выполнения

Chain: Monkey > Squirrel > Dog

Client: Who wants a Nut?
  Squirrel: I'll eat the Nut.
Client: Who wants a Banana?
  Monkey: I'll eat the Banana.
Client: Who wants a Cup of coffee?
  Cup of coffee was left untouched.

Subchain: Squirrel > Dog

Client: Who wants a Nut?
  Squirrel: I'll eat the Nut.
Client: Who wants a Banana?
  Banana was left untouched.
Client: Who wants a Cup of coffee?
  Cup of coffee was left untouched.

Теги