行为型设计模式：备忘录模式

Posted 2021-04-25 程序员jinjunzhu

在我们平时的开发工作中，很多场景需要我们备份和恢复，比如数据库binlog日志备份、mvcc多版本并发控制、浏览器的回退、Chrome奔溃后重新打开恢复之前的页面。在GOF《设计模式》定义如下：

        Captures and externalizes an object’s internal state so that it can be restored later, all without violating encapsulation.

就是不改变原有封装的情况下，捕获和暴露对象的内部状态，以便之后可以用来恢复。

        现在假设有一个场景，DBA每天备份一次binlog，有新的binlog日志请求到来时，增加到binlog上，并且日终的时候，保存当天的binlog，如果某一天数据库需要恢复到之前某一天的状态，拿出备份的binlog进行恢复就行。代码如下：

定义一个binlog类，如下：logBuilder记录日志具体内容，createSnapshot用来创建一个快照，restoreSnapshot用来恢复快照

public class Binlog {
 private StringBuilder logBuilder = new StringBuilder();
 public String getText() { return logBuilder.toString(); }
 public void append(String log) { logBuilder.append(log); }
 public Snapshot createSnapshot() { return new Snapshot(this); }
 public void restoreSnapshot(Snapshot snapshot) { this.logBuilder = new StringBuilder(snapshot.getBinlog().getText()); }}

下面是快照类

public class Snapshot {
 private Binlog binlog;
 public Snapshot(Binlog binlog) { this.binlog = binlog; }
 public Binlog getBinlog() { return this.binlog; }}

SnapshotHolder类用来保存和获取快照

public class SnapshotHolder {
 private Map<String, Snapshot> snapshots = new HashMap<>(100);
 public Snapshot getSnapshot(String date) { return snapshots.get(date); }
 public void storeSnapshot(String date, Snapshot snapshot) { snapshots.put(date, snapshot); }}

下面的应用类是增加新日志和用快照恢复数据，如下：

public class ApplicationMain {
 public static void main(String[] args) { Binlog binlog = new Binlog(); SnapshotHolder snapshotsHolder = new SnapshotHolder(); String newLog = "insert into t values(1, 12345)"; binlog.append(newLog); //备份 snapshotsHolder.storeSnapshot(DateUtils.getCurrentDate(), new Snapshot(binlog)); String newLog1 = "insert into t1 values(1, 12345)"; binlog.append(newLog1); //恢复 binlog = snapshotsHolder.getSnapshot(DateUtils.getCurrentDate()).getBinlog();
 }}

注意：上面的记录快照的方式用了全量记录的方式，mysqlsh数据库实际也是使用了这种方式。但是这种方式存储成本很高。适用于增量数据比较多的场景。如果增量数据少，可以用于备份增量的方式，这时恢复到之前的某一个快照时，就用之前的增量快照进行累加。

这时修改SnapshotHolder的getSnapshot方法，如下：

public Snapshot getSnapshot(String date) { final Binlog binlog = new Binlog(); for (String key : snapshots.keySet()){ if (key.compareTo(date) <= 0){ binlog.append(snapshots.get(date).getBinlog().getText()); } } return new Snapshot(binlog); }