定义: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。这样就可以将该对象恢复到原先保存的状态
类型:行为类
类图:
我们在编程的时候,经常需要保存对象的中间状态,当需要的时候,可以恢复到这个状态。比如,我们使用Eclipse进行编程时,假如编写失误(例如不小心误删除了几行代码),我们希望返回删除前的状态,便可以使用Ctrl+Z来进行返回。这时我们便可以使用备忘录模式来实现。
备忘录模式的结构
- 发起人: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: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。
- 管理角色:对备忘录进行管理,保存和提供备忘录。
通用代码实现
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class Originator {
private String state = "" ;
public String getState() {
return state;
}
public void setState(String state) {
this .state = state;
}
public Memento createMemento(){
return new Memento( this .state);
}
public void restoreMemento(Memento memento){
this .setState(memento.getState());
}
}
class Memento {
private String state = "" ;
public Memento(String state){
this .state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
public void setState(String state) {
this .state = state;
}
}
class Caretaker {
private Memento memento;
public Memento getMemento(){
return memento;
}
public void setMemento(Memento memento){
this .memento = memento;
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args){
Originator originator = new Originator();
originator.setState( "状态1" );
System.out.println( "初始状态:" +originator.getState());
Caretaker caretaker = new Caretaker();
caretaker.setMemento(originator.createMemento());
originator.setState( "状态2" );
System.out.println( "改变后状态:" +originator.getState());
originator.restoreMemento(caretaker.getMemento());
System.out.println( "恢复后状态:" +originator.getState());
}
}
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代码演示了一个单状态单备份的例子,逻辑非常简单:Originator类中的state变量需要备份,以便在需要的时候恢复;Memento类中,也有一个state变量,用来存储Originator类中state变量的临时状态;而Caretaker类就是用来管理备忘录类的,用来向备忘录对象中写入状态或者取回状态。
多状态多备份备忘录
通用代码演示的例子中,Originator类只有一个state变量需要备份,而通常情况下,发起人角色通常是一个javaBean,对象中需要备份的变量不止一个,需要备份的状态也不止一个,这就是多状态多备份备忘录。实现备忘录的方法很多,备忘录模式有很多变形和处理方式,像通用代码那样的方式一般不会用到,多数情况下的备忘录模式,是多状态多备份的。其实实现多状态多备份也很简单,最常用的方法是,我们在Memento中增加一个Map容器来存储所有的状态,在Caretaker类中同样使用一个Map容器才存储所有的备份。下面我们给出一个多状态多备份的例子:
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class Originator {
private String state1 = "" ;
private String state2 = "" ;
private String state3 = "" ;
public String getState1() {
return state1;
}
public void setState1(String state1) {
this .state1 = state1;
}
public String getState2() {
return state2;
}
public void setState2(String state2) {
this .state2 = state2;
}
public String getState3() {
return state3;
}
public void setState3(String state3) {
this .state3 = state3;
}
public Memento createMemento(){
return new Memento(BeanUtils.backupProp( this ));
}
public void restoreMemento(Memento memento){
BeanUtils.restoreProp( this , memento.getStateMap());
}
public String toString(){
return "state1=" +state1+ "state2=" +state2+ "state3=" +state3;
}
}
class Memento {
private Map<String, Object> stateMap;
public Memento(Map<String, Object> map){
this .stateMap = map;
}
public Map<String, Object> getStateMap() {
return stateMap;
}
public void setStateMap(Map<String, Object> stateMap) {
this .stateMap = stateMap;
}
}
class BeanUtils {
public static Map<String, Object> backupProp(Object bean){
Map<String, Object> result = new HashMap<String, Object>();
try {
BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());
PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
for (PropertyDescriptor des: descriptors){
String fieldName = des.getName();
Method getter = des.getReadMethod();
Object fieldValue = getter.invoke(bean, new Object[]{});
if (!fieldName.equalsIgnoreCase( "class" )){
result.put(fieldName, fieldValue);
}
}
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return result;
}
public static void restoreProp(Object bean, Map<String, Object> propMap){
try {
BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());
PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
for (PropertyDescriptor des: descriptors){
String fieldName = des.getName();
if (propMap.containsKey(fieldName)){
Method setter = des.getWriteMethod();
setter.invoke(bean, new Object[]{propMap.get(fieldName)});
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Caretaker {
private Map<String, Memento> memMap = new HashMap<String, Memento>();
public Memento getMemento(String index){
return memMap.get(index);
}
public void setMemento(String index, Memento memento){
this .memMap.put(index, memento);
}
}
class Client {
public static void main(String[] args){
Originator ori = new Originator();
Caretaker caretaker = new Caretaker();
ori.setState1( "中国" );
ori.setState2( "强盛" );
ori.setState3( "繁荣" );
System.out.println( "===初始化状态===\n" +ori);
caretaker.setMemento( "001" ,ori.createMemento());
ori.setState1( "软件" );
ori.setState2( "架构" );
ori.setState3( "优秀" );
System.out.println( "===修改后状态===\n" +ori);
ori.restoreMemento(caretaker.getMemento( "001" ));
System.out.println( "===恢复后状态===\n" +ori);
}
}
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备忘录模式的优缺点和适用场景
备忘录模式的优点有:
- 当发起人角色中的状态改变时,有可能这是个错误的改变,我们使用备忘录模式就可以把这个错误的改变还原。
- 备份的状态是保存在发起人角色之外的,这样,发起人角色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。
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。
总结
以上所述是小编给大家介绍的Java设计模式之备忘录模式_动力节点Java学院,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对服务器之家网站的支持!