大话设计模式—备忘录模式

Posted 2020-07-02 May的博客

备忘录模式（Memento Pattern）保存一个对象的某个状态，以便在适当的时候恢复对象。备忘录模式属于行为型模式。所谓备忘录模式就是在不破坏封装的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。很多时候我们总是需要记录一个对象的内部状态，这样做的目的就是为了允许用户取消不确定或者错误的操作，能够恢复到他原先的状态，使得他有”后悔药”可吃。

大话设计模式中程杰老师给出的定义是，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，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。

备忘录模式使用三个类 Memento、Originator 和 CareTaker。Memento 包含了要被恢复的对象的状态。Originator 创建并在 Memento 对象中存储状态。Caretaker 对象负责从 Memento 中恢复对象的状态。MementoPatternDemo，我们的演示类使用 CareTaker 和 Originator 对象来显示对象的状态恢复。

结构图解析：

Originator（发起人）：负责创建一个备忘录Memento，用以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可根据需要决定Memento存储Originator的哪些内部状态。

Memento（备忘录）：负责存储Originator对象的内部状态，并可以防止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，它只能将备忘录传递给其他对象。Originator能够看到一个宽接口，允许它访问返回到先前状态所需的所有数据。

CareTaker（管理者）：负责保存好备忘录Memento，不能对备忘录的内容进行操作和检查。

客户不与备忘录类耦合，与备忘录管理类耦合。

实现代码如下：

package com.exercise.memento;

public class Memento {

    public String state;

    public Memento(String state) {
        this.state = state;
    }

    public String getState() {
        return state;
    }


}

package com.exercise.memento;

public class Originator {

    public String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }

    public void getStateFromMemento(Memento memento){
        state = memento.getState();
    }

    public Memento saveStateToMemento(){
        return new Memento(state);
    }
}

package com.exercise.memento;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CareTaker {

    private List<Memento> mementos = new ArrayList<Memento>();

    public void addMemento(Memento memento){
        mementos.add(memento);
    }

    public Memento getMemonto(int index){
        return mementos.get(index);
    }
}

package com.exercise.memento;

public class MementoPatternDemo {

       public static void main(String[] args) {

          Originator originator = new Originator();
          CareTaker careTaker = new CareTaker();
          originator.setState("State #1");
          originator.setState("State #2");
          careTaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());
          originator.setState("State #3");
          careTaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());
          originator.setState("State #4");

          System.out.println("Current State: " + originator.getState());        
          originator.getStateFromMemento(careTaker.getMemonto(0));
          System.out.println("First saved State: " + originator.getState());
          originator.getStateFromMemento(careTaker.getMemonto(1));
          System.out.println("Second saved State: " + originator.getState());

       }

}

Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录属性历史的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一部分的时候，Originator可以根据保存的Memento信息还原到前一状态。另外，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。有时一些对象的内部信息必须保存在对象以外的地方，但是必须要对向自己读取，这时，使用备忘录模式可以把复杂的对象北部信息对其他的对象屏蔽起来，从而可以恰当的保持封装的边界。

简而言之，备忘录模式最重要的作用就是当角色的状态发生改变的时候，有可能这个状态无效，这时候就可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原。

应用实例：

1、打游戏时的存档。
2、Windows 里的 ctri + z。
3、IE 中的后退。
4、数据库的事务管理。

优点：

1、给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态。
2、实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节。

缺点：

消耗资源。如果类的成员变量过多，势必会占用比较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的内存。

使用场景：

1、需要保存/恢复数据的相关状态场景。
2、提供一个可回滚的操作。

注意事项：

1、为了符合迪米特原则，还要增加一个管理备忘录的类。
2、为了节约内存，可使用原型模式+备忘录模式。