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Java 设计模式(21) —— 备忘录模式

Java 设计模式(21) —— 备忘录模式

作者: 磊_lei | 来源:发表于2018-06-13 08:51 被阅读8次

    一、备忘录模式

    在不破坏封装的前提下,存储关键对象的重要状态,从而可以在将来把对象还原到存储的那个状态

    备忘录模式

    二、示例

    游戏进度保存:游戏开发过程中需要对人物的属性进行缓存,例如血量、经验值等等,但是一个大的项目中时多人协同开发,每个开发人员完成不同的功能时需要保存不同的属性,并且保存的数据格式不同

    为了解决多人协同开发,且每个开发者保存的数据属性,格式都不相同的缓存数据的问题,引入备忘录模式

    备忘录模式通过定义一个统一的备忘录对象,用来存储和读取缓存信息,并定义一个统一的接口,开发人员将保存的对象都实现该接口即可实现统一的读取操作

    1.定义备忘录对象

    
    /**
     * 备忘录模式,开发人员使用的存储方法,用来保存和返回外部开发人员需要缓存的数据
     */
    public class MementoCaretaker {
        private HashMap<String, MementoIF> mementomap;
    
        public MementoCaretaker() {
            mementomap = new HashMap<String, MementoIF>();
        }
    
        public MementoIF retrieveMemento(String name) {
            return mementomap.get(name);
        }
    
        /**
         * 备忘录赋值方法
         */
        public void saveMemento(String name, MementoIF memento) {
            this.mementomap.put(name, memento);
        }
    }
    

    2.定义开发者缓存对象需实现的接口

    /**
     * 备忘录模式,定义接口,不需要写方法,起到安全保护和统一存储的作用
     */
    public interface MementoIF {
    
    }
    

    3.不同的开发者内部实现自己不同的缓存方法和对象

    
    /**
     * 备忘录模式,第一个开发者,使用HashMap缓存数据,通过Memento类实现接口MementoIF统一封装
     */
    public class Originator {
        private HashMap<String, String> state;
    
        public Originator() {
            state = new HashMap();
    
        }
    
        public MementoIF createMemento() {
            return new Memento(state);
        }
    
        public void restoreMemento(MementoIF memento) {
            state = ((Memento) memento).getState();
        }
    
        public void showState() {
            System.out.println("now state:" + state.toString());
        }
    
        public void testState1() {
            state.put("blood", "500");
            state.put("progress", "gate1 end");
            state.put("enemy", "5");
    
        }
    
        public void testState2() {
            state.put("blood", "450");
            state.put("progress", "gate3 start");
            state.put("enemy", "3");
    
        }
    
        private class Memento implements MementoIF {
    
            private HashMap<String, String> state;
    
            private Memento(HashMap state) {
                this.state = new HashMap(state);
            }
    
            private HashMap getState() {
                return state;
            }
    
            private void setState(HashMap state) {
                this.state = state;
            }
        }
    }
    
    
    /**
     * 备忘录模式,第一个开发者,使用ArrayList缓存数据,通过Memento类实现接口MementoIF统一封装
     */
    public class Originator2 {
        private ArrayList<String> state;
    
        public Originator2() {
            state = new ArrayList<String>();
        }
    
        public MementoIF createMemento() {
            return new Memento(state);
        }
    
        public void restoreMemento(MementoIF memento) {
            state = ((Memento) memento).getState();
        }
    
        public void testState1() {
            state = new ArrayList<String>();
            state.add("blood:320");
            state.add("progress:gate2 mid");
            state.add("enemy:15");
    
        }
    
        public void testState2() {
            state = new ArrayList<String>();
            state.add("blood:230");
            state.add("progress:gate8 last");
            state.add("enemy:12");
    
        }
    
        public void showState() {
            System.out.println("now state:" + state.toString());
        }
    
        private class Memento implements MementoIF {
    
            private ArrayList<String> state;
    
            private Memento(ArrayList<String> state) {
                this.state = new ArrayList(state);
            }
    
            private ArrayList<String> getState() {
                return state;
            }
    
            private void setState(ArrayList<String> state) {
                this.state = state;
            }
        }
    
    }
    

    4.外部直接使用备忘录对象进行存储,开发者之间互不干扰

    
    /**
     * 备忘录模式:在不破坏封装的前提下,存储关键对象的重要状态,从而可以在将来把对象还原到存储的那个状态
     */
    public class MainTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            MementoCaretaker mMementoCaretaker = new MementoCaretaker();
            Originator mOriginator = new Originator();
            Originator2 mOriginator2 = new Originator2();
    
            System.out.println("*****Originator*****");
            mOriginator.testState1();
    
            // 保存第一个人的数据
            mMementoCaretaker.saveMemento("Originator", mOriginator.createMemento());
            mOriginator.showState();
            mOriginator.testState2();
            mOriginator.showState();
    
            // 重置数据
            mOriginator.restoreMemento(mMementoCaretaker.retrieveMemento("Originator"));
            mOriginator.showState();
    
            System.out.println("*****Originator 2*****");
            mOriginator2.testState1();
            mOriginator2.showState();
    
            // 保存第二个人的进度
            mMementoCaretaker.saveMemento("Originator2", mOriginator2.createMemento());
            mOriginator2.testState2();
            mOriginator2.showState();
    
            // 重置数据
            mOriginator2.restoreMemento(mMementoCaretaker.retrieveMemento("Originator2"));
            mOriginator2.showState();
    }
    

    三、总结

    • 优点:

      • 状态存储在外面,不和关键对象混在一起,这可以帮助维护内聚
      • 提供了容易实现的恢复能力
      • 保持了关键对象的数据封装
    • 缺点:

      • 资源消耗上面备忘录对象会很昂贵
      • 存储和恢复状态的过程比较耗时
    • 适用场合:

      • 必须保存一个对象在某一个时刻的(整体或部分)状态,在对象以外的地方, 以后需要时恢复到先前的状态时

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