设计模式（二十）——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，主要介绍了设计模式（二十）——备忘录模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
设计模式（二十）——备忘录模式
一、备忘录模式
1、备忘录模式简介
备忘录模式在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在对象之外保存这个状态，以后就可将对象恢复到原先保存的状态。
2、备忘录模式角色
发起人Originator：负责创建一个Memento，用以记录当前时刻Originator的内部状态，并可使用Memento恢复内部状态。Originator可根据需要决定Memento存储Originator的哪些内部状态。Originator记录当前时刻的内部状态，负责定义哪些属于备份范围的状态，负责创建和恢复备忘录数据。
备忘录Memento:负责存储Originator对象的内部状态，并可防止Originator以外的其他对象访问备忘录Memento。备忘录有两个接口，Caretaker只能看到备忘录的窄接口，Caretaker只能将备忘录传递给其他对象。Originator能够看到一个宽接口，允许Originator访问返回到先前状态所需的所有数据。Memento负责存储发起人对象的内部状态，在需要的时候提供发起人需要的内部状态。
管理者Caretaker：负责保存好备忘录Memento，不能对备忘录的内容进行操作或检查。Caretaker对备忘录进行管理，保存和提供备忘录。
Memento模式中封装的是需要保存的状态，当需要恢复的时候才取出来进行恢复。Memento角色有两个接口：窄接口和宽接口。宽接口是一般意义上的接口，把对外的接口作为public成员，而窄接口把接口作为private成员，而把需要访问窄接口函数的类作为Memento类的友元类，即窄接口只暴露给了对窄接口感兴趣的类，而不是暴露在外部。
Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录历史属性的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时，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，那么命令模式可以使用备忘录模式来存储可撤销操作的状态。
3、备忘录模式优缺点
备忘录模式的优点：
A、当发起人中的状态改变时，有可能是个错误的改变，使用备忘录模式就可以把错误的改变还原。
B、备份的状态是保存在发起人之外的，发起人就不需要对各个备份的状态进行管理。
备忘录模式的缺点：
在实际应用中，备忘录模式都是多状态和多备份的，发起人角色的状态需要存储到备忘录对象中，对资源的消耗是比较严重的。
4、备忘录模式使用场景
如果有需要提供回滚操作的需求，使用备忘录模式非常适合，比如JDBC的事务操作，文本编辑器的Ctrl+Z恢复等。
二、备忘录模式实现
Originator发起人：
#ifndef ORIGINATOR_H #define ORIGINATOR_H #include "Memento.h" #include <iostream> using namespace std; //Originator发起人 class Originator { public: Originator(const string& state) { m_state = state; } Memento* createMemento() { return new Memento(m_state); } void restoreToMemento(Memento* memento) { m_state = memento->getState(); } void setState(const string& state) { m_state = state; } string getState() { return m_state; } void show() { cout << m_state << endl; } private: string m_state; }; #endif // ORIGINATOR_H
Memento备忘录：
#ifndef MEMENTO_H
#define MEMENTO_H
#include <string>
using namespace std;
//Memento
class Memento
{
private:
//Originator为friend类，可以访问内部信息，但是其他类不能访问
friend class Originator;
Memento(const string& state)
{
m_state = state;
}
void setState(const string& state)
{
m_state = state;
}
string getState()
{
return m_state;
}
private:
string m_state;
};
#endif // MEMENTO_HCaretaker管理者：
#ifndef CARETAKER_H
#define CARETAKER_H
#include "Memento.h"
//Caretaker管理者
class Caretaker
{
public:
void setMemento(Memento* memento)
{
m_pMemento = memento;
}
Memento* getMemento()
{
return m_pMemento;
}
private:
Memento* m_pMemento;
};
#endif // CARETAKER_H客户调用程序：
#include "Memento.h"
#include "Originator.h"
#include "Caretaker.h"
int main()
{
//创建初始状态为old
Originator* originator = new Originator("old");
originator->show();
//建立并保存Memento
Caretaker* taker = new Caretaker();
taker->setMemento(originator->createMemento());
//改变状态为new
originator->setState("new");
originator->show();
//恢复状态
originator->restoreToMemento(taker->getMemento());
originator->show();
return 0;
}三、备忘录模式实例
玩游戏时都会保存进度，所保存的进度以文件的形式存在。下次就可以继续玩，而不用从头开始。进度其实就是游戏的内部状态，而文件是在游戏之外保存状态。下次可以从文件中读入保存的进度，从而恢复到原来的状态。
GameRole发起人：
#ifndef GAMEROLE_H
#define GAMEROLE_H
#include "Memento.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//发起人
class GameRole
{
public:
void initState()
{
m_vitality = 100;
m_attack = 100;
m_defense = 100;
}
void fight()
{
m_vitality -= 30;
m_attack -= 50;
m_defense -= 40;
}
void setVitality(unsigned int vitality)
{
m_vitality = vitality;
}
unsigned int getVitality()
{
return m_vitality;
}
void setAttack(unsigned int attack)
{
m_attack = attack;
}
unsigned int getAttack()
{
return m_attack;
}
void setDefense(unsigned int defense)
{
m_defense = defense;
}
unsigned int getDefense()
{
return m_defense;
}
void show()
{
cout << "State at current:" << endl;
cout << " Vitality: " << m_vitality << endl;
cout << " Attack: " << m_attack << endl;
cout << " Defense: " << m_defense << endl;
}
//创建备忘录
Memento* createMemento()
{
return new Memento(m_vitality, m_attack, m_defense);
}
//从备忘录恢复状态
void restoreFromMemento(Memento* memento)
{
m_vitality = memento->getVitality();
m_attack = memento->getAttack();
m_defense = memento->getDefense();
}
private:
unsigned int m_vitality;//生命力
unsigned int m_attack;//攻击力
unsigned int m_defense;//防御力
};
#endif // GAMEROLE_HMemento备忘录：
#ifndef MEMENTO_H
#define MEMENTO_H
//备忘录
class Memento
{
friend class GameRole;
private:
Memento(unsigned int vitality,unsigned int attack,unsigned int defense)
{
m_vitality = vitality;
m_attack = attack;
m_defense = defense;
}
void setVitality(unsigned int vitality)
{
m_vitality = vitality;
}
unsigned int getVitality()
{
return m_vitality;
}
void setAttack(unsigned int attack)
{
m_attack = attack;
}
unsigned int getAttack()
{
return m_attack;
}
void setDefense(unsigned int defense)
{
m_defense = defense;
}
unsigned int getDefense()
{
return m_defense;
}
private:
unsigned int m_vitality;
unsigned int m_attack;
unsigned int m_defense;
};
#endif // MEMENTO_HCareTaker管理者：
#ifndef CARETAKER_H
#define CARETAKER_H
#include "Memento.h"
#include <iostream>
//管理者
class CareTaker
{
public:
~CareTaker()
{
if(m_pMemento != NULL)
{
delete m_pMemento;
m_pMemento = NULL;
}
}
Memento* GetMemento()
{
return m_pMemento;
}
void SetMemento(Memento* memento)
{
m_pMemento = memento;
}
private:
Memento* m_pMemento;
};
#endif // CARETAKER_H客户调用程序：
#include "GameRole.h"
#include "CareTaker.h"
#include "Memento.h"
int main()
{
//攻击之前
GameRole* role = new GameRole();
role->initState();
role->show();
//保存进度
CareTaker* taker=new CareTaker();
taker->SetMemento(role->createMemento());
//开战，损耗严重
role->fight();
role->show();
//恢复开战前状态
role->restoreFromMemento(taker->GetMemento());
role->show();
delete role;
delete taker;
return 0;
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