设计模式---状态变化模式之备忘录模式（Memento）

Posted 2021-01-02 ssyfj

一：概念

用于保存对象的内部状态，并在需要的时候(undo/rollback)回复对象以前的状态

二：应用场景

如果一个对象需要保存状态并可通过undo或rollback等操作恢复到以前的状态时，可以使用Memento模式。 

1）一个类需要保存它的对象的状态（相当于Originator角色）； 
2）设计一个类，该类只是用来保存上述对象的状态（相当于Memento角色）； 
3）需要的时候，Caretaker角色要求Originator返回一个Memento并加以保存； 
4）undo或rollback操作时，通过Caretacker保存的Memento恢复Originator对象的状态。

三：动机

在软件构建过程中，某些对象的状态在转换过程中，可能由于某种需求，要求程序能够回溯到对象之前处于某个点时的状态。如果使用一些公有接口来让其它对象得到对象的状态，便会暴露对象的实现细节。

如何实现对象状态的良好保存与恢复？但同时又不会因此而破坏对象本身的封装性。

四：模式定义

在不破坏封装性（Originator）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。这样以后就可以将该对象恢复到原想保存的状态。

                                                                    ——《设计模式》GoF

五：代码讲解

（一）需要保存状态的对象

class Originator
{
    string state;
    //....多个内部状态
public:
    Originator() {}
    Memento createMomento() {
        Memento m(state);　　//在某个点时对状态（有可能需要编码序列化等操作）进行快照保存
        return m;
    }
    void setMomento(const Memento & m) {
        state = m.getState();　　
    }
};

补充：

函数的局部对象在当前函数被调用的时候创建，存储在栈区，在函数结束以后就会被释放，如果存在返回值，那么当前对象也会被释放，只不过在被释放前
做了一次拷贝，拷贝到接受该返回值的另外一个对象上面，所以函数的入参和返回值其实都进行的是拷贝操作，新的对象被赋值，旧的的对象被回收

（二）外部保存对象状态的类

class Memento
{
    string state;　　//保存方式多样，序列化，内存流等方式
    //..和上面状态对应，存储其中有效的状态（不一定是一模一样）
public:
    Memento(const string & s) : state(s) {}
    string getState() const { return state; }
    void setState(const string & s) { state = s; }
};

（三）使用

int main()
{
    Originator orginator;　　//原发器
    
    //捕获对象状态，存储到备忘录
    Memento mem = orginator.createMomento();
    
    //... 改变orginator状态
    
    //从备忘录中恢复
    orginator.setMomento(memento);

}

六：类图（结构）

七：要点总结

（一）备忘录（Memento）存储原发器（Originator）对象的内部状态，在需要时恢复原发器的状态。

（二）Memento模式的核心是信息隐藏，即Originator需要向外接隐藏信息，保持其封装性。但同时又需要将其状态保持到外界（Memento）

（三）由于现代语言运行时（如C#、java等）都具有相当的对象序列化支持，因此往往采用效率较高、又较容易正确实现的序列化方案来实现Memento模式。