行为型设计模式-备忘录模式

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了行为型设计模式-备忘录模式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一:定义

备忘录模式又被称为快照模式,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,以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。

备忘录模式提供了一种状态恢复机制,使得用户可以方便的回到一个特定的历史步骤,当新的状态无效或者存在问题时,可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原,很多软件都提供了撤销(Undo)操作,如Word、IDEA等软件在编辑时按Ctrl + Z 组合键时能撤销当前操作,使之恢复到之前的状态,还有浏览器中的后退键、数据库事务管理中的回滚操作,等都属于这类。

二:角色

  • 发起人(Originator)角色:记录当前时刻的内部状态信息,提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能,实现其他业务功能,它可以访问备忘录里的所有信息。
  • 备忘录(Memento)角色:负责存储发起人的内部状态,在需要的时候提供这些内部状态给发起人。
  • 管理者(Caretaker)角色:对备忘录进行管理,提供保存与获取备忘录的功能,但其不能对备忘录的内容进行修改与访问。

三:白箱备忘录模式

示例只提供了恢复上次的,可以改写当前实例按照时间点分别存储快照。

/**
 * 游戏角色类(发起人角色)
 */
@Data
public class GameRole 
    /** 生命力 */
    private int vit;
    /** 攻击力 */
    private int atk;
    /** 防御力 */
    private int def;

    // 初始化内部状态
    public void initState() 
        this.vit = 100;
        this.atk = 100;
        this.def = 100;
    

    // 战斗
    public void fight() 
        this.vit = 0;
        this.atk = 0;
        this.def = 0;
    

    // 保存角色状态功能
    public RoleStateMemento saveState() 
        return new RoleStateMemento(vit, atk, def);
    

    // 恢复角色状态
    public void recoverState(RoleStateMemento roleStateMemento) 
        this.vit = roleStateMemento.getVit();
        this.atk = roleStateMemento.getAtk();
        this.def = roleStateMemento.getDef();
    

    // 展示内部状态
    public void stateDisplay() 
        System.out.println("角色生命力:" + vit);
        System.out.println("角色攻击力:" + atk);
        System.out.println("角色防御力:" + def);
    


/**
 * 备忘录角色类(存储历史状态)
 */
@Data
@AllArgsConstructor
public class RoleStateMemento 
    /** 生命力 */
    private int vit;
    /** 攻击力 */
    private int atk;
    /** 防御力 */
    private int def;


/**
 * 备忘录对象管理对象
 */
@Data
public class RoleStateCaretaker 
    private RoleStateMemento roleStateMemento;

public class Client 
    public static void main(String[] args) 
        System.out.println("---------------大战Boss前----------------");
        // 创建游戏角色对象
        GameRole gameRole = new GameRole();
        gameRole.initState();
        gameRole.stateDisplay();

        // 将该游戏角色内部状态进行备份
        RoleStateCaretaker roleStateCaretaker = new RoleStateCaretaker();
        roleStateCaretaker.setRoleStateMemento(gameRole.saveState());

        System.out.println("---------------大战Boss后----------------");
        gameRole.fight();
        gameRole.stateDisplay();

        System.out.println("---------------恢复之前的状态----------------");
        gameRole.recoverState(roleStateCaretaker.getRoleStateMemento());
        gameRole.stateDisplay();
    

四:黑箱备忘录模式

/**
 * 备忘录接口(对外提供窄接口)
 */
public interface Memento 

RoleStateMemento 作为GameRole的私有内部类。

/**
 * 游戏角色类(发起人角色)
 */
@Data
public class GameRole 
    /** 生命力 */
    private int vit;
    /** 攻击力 */
    private int atk;
    /** 防御力 */
    private int def;

    // 初始化内部状态
    public void initState() 
        this.vit = 100;
        this.atk = 100;
        this.def = 100;
    

    // 战斗
    public void fight() 
        this.vit = 0;
        this.atk = 0;
        this.def = 0;
    

    // 保存角色状态功能
    public Memento saveState() 
        return new RoleStateMemento(vit, atk, def);
    

    // 恢复角色状态
    public void recoverState(Memento memento ) 
        RoleStateMemento roleStateMemento = (RoleStateMemento)memento;
        this.vit = roleStateMemento.getVit();
        this.atk = roleStateMemento.getAtk();
        this.def = roleStateMemento.getDef();
    

    // 展示内部状态
    public void stateDisplay() 
        System.out.println("角色生命力:" + vit);
        System.out.println("角色攻击力:" + atk);
        System.out.println("角色防御力:" + def);
    

    @Data
    @AllArgsConstructor
    private class RoleStateMemento implements Memento 
        /** 生命力 */
        private int vit;
        /** 攻击力 */
        private int atk;
        /** 防御力 */
        private int def;
    


/**
 * 备忘录对象管理对象
 */
@Data
public class RoleStateCaretaker 
    private Memento memento ;

public class Client 
    public static void main(String[] args) 
        System.out.println("---------------大战Boss前----------------");
        // 创建游戏角色对象
        GameRole gameRole = new GameRole();
        gameRole.initState();
        gameRole.stateDisplay();

        // 将该游戏角色内部状态进行备份
        RoleStateCaretaker roleStateCaretaker = new RoleStateCaretaker();
        roleStateCaretaker.setMemento(gameRole.saveState());

        System.out.println("---------------大战Boss后----------------");
        gameRole.fight();
        gameRole.stateDisplay();

        System.out.println("---------------恢复之前的状态----------------");
        gameRole.recoverState(roleStateCaretaker.getMemento());
        gameRole.stateDisplay();

    

优缺点

优点:

  • 提供了一种可以恢复状态的机制。当用户需要时能够比较翻遍的将数据恢复到某个历史状态。
  • 实现了内部状态的封装。除了创建它的发起人之外,其它对象都不能够方位这些状态信息。
  • 简化了发起人类。发起人不需要管理和保存其内部状态的各个备份,所有状态信息都保存在备忘录中,并由管理者进行管理,这符合单一职责原则。

缺点:

  • 资源消耗大。如果要保存的内部状态信息过多或者特别频繁,将会占用比较大的内存资源。

使用场景

  • 需要保存与恢复数据的场景,如玩游戏时的中间结果存档功能。
  • 需要提供一个可回滚的操作场景,如Word、记事本、Photoshop、IDEA等软件在编辑时按Ctrl + Z组合键,还有数据库中的事务操作。

以上是关于行为型设计模式-备忘录模式的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

设计模式(31)-----行为型模式-----备忘录设计模式

Python 设计模式 — 行为型模式 — 备忘录模式

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