一起学习设计模式：备忘录模式——软件的“后悔药”

时间：2022-10-10 13:00:23

一起学习设计模式：备忘录模式——软件的“后悔药”

备忘录模式——软件的“后悔药”

备忘录是一种行为设计模式，允许在不暴露对象实现细节的情况下保存和恢复对象之前的状态， 并将其保存下来。

备忘录模式就像是软件中的“后悔药”，可以在软件中实现后悔机制的设计模式。

比如说很多游戏和软件中的撤销功能，这个功能可以让系统恢复到某个历史状态（最近的快照），在实现撤销时，首先必须保存软件系统的历史状态，当用户需要取消错误操作并且返回到某个历史状态时，可以取出事先保存的历史状态来覆盖当前状态：

一起学习设计模式：备忘录模式——软件的“后悔药”

备忘录模式正是为了解决此类撤销问题而诞生，它为软件提供了“后悔药”，通过使用备忘录模式可以使系统恢复到某一特定的历史状态。

定义

备忘录模式（Memento Pattern）：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。其别名也叫 Token。

模式结构：

一起学习设计模式：备忘录模式——软件的“后悔药”

  • Originator（原生器）：它是一个普通类，可以创建一个备忘录，并存储其当前内部状态，也可以使用备忘录来恢复其内部状态，一般需要保存内部状态的类设计为原发器。类可以生成自身状态的快照，也可以在需要时通过快照恢复自身状态。
  • Memento（备忘录）：存储原发器的内部状态，根据原发器来决定保存哪些内部状态。备忘录的设计一般可以参考原发器的设计，根据实际需要确定备忘录类中的属性。是原发器状态快照的值对象 （value object）。通常做法是将备忘录设为不可变的，并通过构造函数一次性传递数据。
  • Caretaker（负责人）：负责人又称为管理者，它负责保存备忘录，但是不能对备忘录的内容进行操作或检查。在负责人 类中可以存储一个或多个备忘录对象，它只负责存储对象，而不能修改对象，也无须知道对象的实现细节。仅知道“何时”和“为何”捕捉原发器的状态，以及何时恢复状态。

代码：

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

class Life
{
    private String time;

    public void set(String time) 
    {
        System.out.println("Setting time to " + time);
        this.time = time;
    }

    public Memento saveToMemento() 
    {
        System.out.println("Saving time to Memento");
        return new Memento(time);
    }

    public void restoreFromMemento(Memento memento) 
    {
        time = memento.getSavedTime();
        System.out.println("Time restored from Memento: " + time);
    }

    public static class Memento 
    {
        private final String time;

        public Memento(String timeToSave) 
        {
            time = timeToSave;
        }

        public String getSavedTime() 
        {
            return time;
        }
    }
}

class Design 
{

    public static void main(String[] args) 
    {

        List<Life.Memento> savedTimes = new ArrayList<Life.Memento>();

        Life life = new Life();

        //time travel and record the eras
        life.set("1000 B.C.");
        savedTimes.add(life.saveToMemento());
        life.set("1000 A.D.");
        savedTimes.add(life.saveToMemento());
        life.set("2000 A.D.");
        savedTimes.add(life.saveToMemento());
        life.set("4000 A.D.");

        life.restoreFromMemento(savedTimes.get(0));   

    }
}

优缺点

优点：

  • 你可以在不破坏对象封装情况的前提下创建对象状态快照。
  • 你可以通过让负责人维护原发器状态历史记录来简化原发器代码。

缺点：

  • 如果客户端过于频繁地创建备忘录，程序将消耗大量内存。
  • 负责人必须完整跟踪原发器的生命周期，这样才能销毁弃用的备忘录。
  • 绝大部分动态编程语言（例如 PHP、 Python 和 JavaScript）不能确保备忘录中的状态不被修改。
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