Цепочка обязанностей на C++

Паттерны проектирования / Поведенческие паттерны

#include <iostream>
using namespace std;

//Handler
class Rescuer {
    Rescuer* next;
    int code;

protected:
    Rescuer(Rescuer* next, int code)
        : next(next), code(code) {}

    virtual void toHelp() = 0;

public:
    virtual ~Rescuer() = default;

    //HandleRequest()
    void help(int code) {
        if (this->code == code) {
            toHelp();
        } else if (next != nullptr) {
            next->help(code);
        }
    }
};

//ConcreteHandler
class Firefighter: public Rescuer {
public:
    explicit Firefighter(Rescuer* next)
        : Rescuer(next, 1) {}

protected:
    void toHelp() override {
        cout << "call firefighters\n";
    }
};

//ConcreteHandler
class Police: public Rescuer {
public:
    explicit Police(Rescuer* next)
        : Rescuer(next, 2) {}

protected:
    void toHelp() override {
        cout << "call the police\n";
    }
};

//ConcreteHandler
class Ambulance: public Rescuer {
public:
    explicit Ambulance(Rescuer* next)
        : Rescuer(next, 3) {}

protected:
    void toHelp() override {
        cout << "call an ambulance\n";
    }
};

Ambulance ambulance(nullptr);
Police police(&ambulance);
Firefighter firefighter(&police);
firefighter.help(1);
//printed: call firefighters
firefighter.help(2);
//printed: call the police
firefighter.help(3);
//printed: call an ambulance

Можно избежать жесткой зависимости отправителя запроса от его получателя, при этом запросом начинает обрабатываться один из нескольких объектов. Объекты-получатели связываются в цепочку, и запрос передается по цепочке, пока какой-то объект его не обработает.

Задача. В службу поддержки приходят запросы разного масштаба. Мелкий идёт к помощнику, покрупнее - к менеджеру, совсем крупный - к директору. Если бы код, который отправляет запрос, сам выбирал получателя, ему пришлось бы знать каждого получателя и каждое правило. Каждый новый получатель требовал бы правки в отправителе.

Идея. Получатели, их называют обработчиками, выстроены в заданном порядке: это и есть цепочка. Отправитель отдаёт запрос только первому обработчику. Каждый обработчик проверяет, его ли это запрос. Если его, обработчик делает работу, и дальше запрос не идёт. Если нет, обработчик передаёт запрос следующему. Отправитель не знает, какой обработчик ответит и ответит ли кто-нибудь вообще.

Как читать пример. Несколько обработчиков соединены в цепочку. Каждый по своему правилу решает, его ли это запрос. Клиентский код отправляет несколько запросов, всегда в начало цепочки. Каждый запрос движется по цепочке, пока какой-нибудь обработчик его не примет. В большинстве языков каждый обработчик хранит ссылку на следующий; в некоторых цепочка - простой список, который проверяют по порядку. Некоторые примеры отправляют ещё и запрос, который не принимает ни один обработчик, и вывод об этом сообщает.

Когда применять. Цепочка нужна, когда запрос могут обработать несколько объектов, а их набор или порядок может меняться. Если получатель всегда один и тот же, она ни к чему: прямой вызов проще и понятнее.

Частая ошибка. Забыть о конце цепочки. Тогда запрос, который не принял ни один обработчик, пропадает без единого сообщения. Нужно решить, что происходит в конце: ошибка, обработчик по умолчанию или внятное сообщение.