初识设计模式 - 备忘录模式

简介

备忘录设计模式（Memento Design Pattern）也叫作快照（Snapshot）模式，主要用于实现防丢失、撤销、恢复等功能。

其定义是，在不违背封装原则的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便之后恢复对象先前的状态。

典型实现

首先，定义一个备忘录 Memento 类存储状态，其代码示例如下：

public class Memento {
    private String state;

    public Memento(Originator o) {
        this.state = o.getState();
    }

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

    public String getState() {
        return this.state;
    }
}

然后，把需要被存储状态的对象称作为发起者，定义为 Originator 类，包含用于存储成员数据的属性，其代码示例如下：

public class Originator {
    private String state;

    public Originator() {}

    // 创建一个备忘录对象
    public Memento createMemento() {
        return new Memento(this);
    }

    // 根据备忘录状态恢复原发器状态
    public void restoreMemento(Memento m) {
        state = m.getState();
    }

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

    public String getState() {
        return this.state;
    }
}

定义一个负责人 Caretaker 用于管理备忘录对象，其代码示例如下：

public class Caretaker {
    private Memento memento;

    public Memento getMemento() {
        return this.memento;
    }

    public void setMemento(Memento memento) {
        this.memento = memento;
    }
}

总结

优点

备忘录模式的主要优点如下：

• 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
• 实现了内部状态的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节

缺点

备忘录模式的主要缺点如下：

• 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

适用场景

备忘录模式的适用场景如下：

• 保存一个对象在某一时刻的全部状态或部分状态，方便后续实现恢复和撤销
• 防止外界对象破坏一个对象历史状态的封装性，避免将对象历史状态的实现细节暴露给外界对象

源码

在 JDK 中 java.util.Date 通过自身内部的一个 Long 值来实现备忘录模式。

如下是源码部分：

public class Date implements java.io.Serializable, Cloneable, Comparable<Date> {
    private transient long fastTime;

    public Date(long date) {
        fastTime = date;
    }

    public long getTime() {
        return getTimeImpl();
    }

    private final long getTimeImpl() {
        if (cdate != null && !cdate.isNormalized()) {
            normalize();
        }
        return fastTime;
    }
}