设计模式之备忘录模式（行为型）

Posted 2023-02-28 一起来搬砖呀

1、备忘录模式定义

备忘录（Memento）：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样我们就可以将该对象复原到原先保存的状态。

很多时候我们需要记录一个对象的内部状态，允许用户取消不确定或者错误的操作，恢复到他原来的状态，备忘录模式就提供了这样一种可以恢复状态的机制，可以使我们比较方便的回到某一个历史状态，比如游戏的存档、数据库的事务等

2、备忘录模式结构

Originator（发起人）：负责创建一个备忘录 Memento，用来记录当前时刻它的内部状态，并可以使用备忘录恢复内部状态。Originator 可以根据需要决定 Memento 存储 Originator 的哪些内部状态

import lombok.Data;

/**
 * 发起人
 */
@Data
public class Originator 

    // 需要保存的属性
    private String blood;
    private String status;

    public Originator() 
    

    public Originator(String blood, String status) 
        this.blood = blood;
        this.status = status;
    

    /**
     * 创建备忘录，将需要爆粗你的信息保存
     *
     * @return 备忘录对象
     */
    public Memento createMemento() 
        return new Memento(blood, status);
    

    /**
     * 恢复备忘录，将 Memento 导入并将数据恢复
     */
    public void setMemento(Memento memento) 
        status = memento.getStatus();
        blood = memento.getBlood();
    

    /**
     * 显示数据
     */
    public void show() 
        System.out.println("status = " + status + "，blood = " + blood);
    

Memento（备忘录）：负责存储 Originator 对象的内部状态

import lombok.Data;

/**
 * 备忘录
 */
@Data
public class Memento 

    private String blood;

    private String status;

    public Memento() 
    

    public Memento(String blood, String status) 
        this.blood = blood;
        this.status = status;
    

Caretaker（管理者）：负责保存好备忘录 Memento，不能对备忘录内的内容进行操作或者检查

import lombok.Data;

/**
 * 管理者
 */
@Data
public class Caretaker 

    private Memento memento;

调用方代码

public class MementoClient 

    public static void main(String[] args) 
        // Originator 初始状态，血量 100，状态 on
        Originator originator = new Originator();
        originator.setStatus("on");
        originator.setBlood("100");
        originator.show();

        // 保存状态到管理者
        Caretaker caretaker = new Caretaker();
        Memento memento = originator.createMemento();
        caretaker.setMemento(memento);

        // 改变属性，状态 off，血量 10
        originator.setStatus("off");
        originator.setBlood("10");
        originator.show();

        // 恢复原来的状态
        originator.setMemento(caretaker.getMemento());
        originator.show();
    


// status = on，blood = 100
// status = off，blood = 10
// status = on，blood = 100

备忘录模式将保存的细节封装到了 Memento 中，需要更改保存的细节的话不会影响到客户端

3、备忘录模式应用场景

• Memento 模式适用于功能较为复杂，但需要维护或者记录属性历史的类，或者需要保存的属性只是其中的一部分，Originator 可以根据保存的 Memento 信息还原到前一状态
• 如果在某个系统中使用命令模式时，需要实现命令的撤销功能，可以使用备忘录模式来存储可撤销操作的状态
• 当角色的状态改变的时候，可能这个状态无效，使用备忘录可以将这个无效的状态复原

4、游戏进度备忘

一个游戏角色有生命力、攻击力、防御力等属性，可以中途退出并存档，重新进入后恢复角色状态

4.1 代码结构图

4.2 代码实现

Role：游戏角色类

import lombok.Data;

@Data
public class Role 

    /**
     * 攻击
     */
    private Integer attack;

    /**
     * 血量
     */
    private Integer blood;

    /**
     * 防御
     */
    private Integer defense;

    private void init() 
        this.defense = 100;
        this.blood = 100;
        this.attack = 5;
    
    
    /**
     * 角色状态查看
     */
    public void show() 
        System.out.println("血量：" + blood + " 攻击：" + attack + " 防御：" + defense);
    

    /**
     * 保存角色状态
     *
     * @return 角色状态备忘录
     */
    public RoleMemento save() 
        return RoleMemento.builder()
                .blood(blood)
                .attack(attack)
                .defense(defense)
                .build();
    

    /**
     * 恢复角色状态
     */
    public void Recover(RoleMemento roleMemento) 
        this.defense = roleMemento.getDefense();
        this.blood = roleMemento.getBlood();
        this.attack = roleMemento.getAttack();
    

RoleMemento：角色备忘录（角色状态存储）

import lombok.Builder;
import lombok.Data;

/**
 * 角色状态存储
 */
@Data
@Builder
public class RoleMemento 

    /**
     * 攻击
     */
    private Integer attack;

    /**
     * 血量
     */
    private Integer blood;

    /**
     * 防御
     */
    private Integer defense;

RoleCaretaker：角色状态管理

import lombok.Data;

/**
 * 角色管理者
 */
@Data
public class RoleCaretaker 

    private RoleMemento roleMemento;

调用代码：

public class GameClient 
    public static void main(String[] args) 
        Role zhangSan = new Role();
        // 角色初始化
        zhangSan.init();
        zhangSan.show();

        // 保存进度
        RoleCaretaker roleCaretaker = new RoleCaretaker();
        // 具体保存的数据没有透传出来
        roleCaretaker.setRoleMemento(zhangSan.save());

        // 角色战斗，数据下降
        zhangSan.fight();
        zhangSan.show();

        // 恢复状态
        zhangSan.recover(roleCaretaker.getRoleMemento());
        zhangSan.show();

    

// 血量：100 攻击：5 防御：100
// 血量：20 攻击：5 防御：30
// 血量：100 攻击：5 防御：100