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。它是一种对象行为型模式，其别名为Token。
结构图
要素
● Originator（原发器）：它是一个普通类，可以创建一个备忘录，并存储它的当前内部状态，也可以使用备忘录来恢复其内部状态，一般将需要保存内部状态的类设计为原发器。
●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。需要注意的是，除了原发器本身与负责人类之外，备忘录对象不能直接供其他类使用，原发器的设计在不同的编程语言中实现机制会有所不同。
●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。
package dp.memento;
public class Originator {
private String state;
public Originator(){}
// 创建一个备忘录对象
public Memento createMemento() {
return new Memento(this);
}
// 根据备忘录对象恢复原发器状态
public void restoreMemento(Memento m) {
state = m.state;
}
public void setState(String state) {
this.state=state;
}
public String getState() {
return this.state;
}
}
package dp.memento;
//备忘录类，默认可见性，包内可见
class Memento {
private String state;
public Memento(Originator o) {
state = o.getState();
}
public void setState(String state) {
this.state=state;
}
public String getState() {
return this.state;
}
}
package dp.memento;
public class Caretaker {
private Memento memento;
public Memento getMemento() {
return memento;
}
public void setMemento(Memento memento) {
this.memento=memento;
}
}
示例
中国象棋的悔棋功能
//象棋棋子类：原发器
class Chessman {
private String label;
private int x;
private int y;
public Chessman(String label,int x,int y) {
this.label = label;
this.x = x;
this.y = y;
}
public void setLabel(String label) {
this.label = label;
}
public void setX(int x) {
this.x = x;
}
public void setY(int y) {
this.y = y;
}
public String getLabel() {
return (this.label);
}
public int getX() {
return (this.x);
}
public int getY() {
return (this.y);
}
//保存状态
public ChessmanMemento save() {
return new ChessmanMemento(this.label,this.x,this.y);
}
//恢复状态
public void restore(ChessmanMemento memento) {
this.label = memento.getLabel();
this.x = memento.getX();
this.y = memento.getY();
}
}
//象棋棋子备忘录类：备忘录
class ChessmanMemento {
private String label;
private int x;
private int y;
public ChessmanMemento(String label,int x,int y) {
this.label = label;
this.x = x;
this.y = y;
}
public void setLabel(String label) {
this.label = label;
}
public void setX(int x) {
this.x = x;
}
public void setY(int y) {
this.y = y;
}
public String getLabel() {
return (this.label);
}
public int getX() {
return (this.x);
}
public int getY() {
return (this.y);
}
}
//象棋棋子备忘录管理类：负责人
class MementoCaretaker {
private ChessmanMemento memento;
public ChessmanMemento getMemento() {
return memento;
}
public void setMemento(ChessmanMemento memento) {
this.memento = memento;
}
}
class Client {
public static void main(String args[]) {
MementoCaretaker mc = new MementoCaretaker();
Chessman chess = new Chessman("车",1,1);
display(chess);
mc.setMemento(chess.save()); //保存状态
chess.setY(4);
display(chess);
mc.setMemento(chess.save()); //保存状态
display(chess);
chess.setX(5);
display(chess);
System.out.println("******悔棋******");
chess.restore(mc.getMemento()); //恢复状态
display(chess);
}
public static void display(Chessman chess) {
System.out.println("棋子" + chess.getLabel() + "当前位置为：" + "第" + chess.getX() + "行" + "第" + chess.getY() + "列。");
}
}
进一步扩展：多次撤销
import java.util.*;
class MementoCaretaker {
//定义一个集合来存储多个备忘录
private ArrayList mementolist = new ArrayList();
public ChessmanMemento getMemento(int i) {
return (ChessmanMemento)mementolist.get(i);
}
public void setMemento(ChessmanMemento memento) {
mementolist.add(memento);
}
}
class Client {
private static int index = -1; //定义一个索引来记录当前状态所在位置
private static MementoCaretaker mc = new MementoCaretaker();
public static void main(String args[]) {
Chessman chess = new Chessman("车",1,1);
play(chess);
chess.setY(4);
play(chess);
chess.setX(5);
play(chess);
undo(chess,index);
undo(chess,index);
redo(chess,index);
redo(chess,index);
}
//下棋
public static void play(Chessman chess) {
mc.setMemento(chess.save()); //保存备忘录
index ++;
System.out.println("棋子" + chess.getLabel() + "当前位置为：" + "第" + chess.getX() + "行" + "第" + chess.getY() + "列。");
}
//悔棋
public static void undo(Chessman chess,int i) {
System.out.println("******悔棋******");
index --;
chess.restore(mc.getMemento(i-1)); //撤销到上一个备忘录
System.out.println("棋子" + chess.getLabel() + "当前位置为：" + "第" + chess.getX() + "行" + "第" + chess.getY() + "列。");
}
//撤销悔棋
public static void redo(Chessman chess,int i) {
System.out.println("******撤销悔棋******");
index ++;
chess.restore(mc.getMemento(i+1)); //恢复到下一个备忘录
System.out.println("棋子" + chess.getLabel() + "当前位置为：" + "第" + chess.getX() + "行" + "第" + chess.getY() + "列。");
}
}
总结
-
主要优点：
(1)它提供了一种状态恢复的实现机制，使得用户可以方便地回到一个特定的历史步骤，当新的状态无效或者存在问题时，可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原
(2)备忘录实现了对信息的封装，一个备忘录对象是一种原发器对象状态的表示，不会被其他代码所改动。备忘录保存了原发器的状态，采用列表、堆栈等集合来存储备忘录对象可以实现多次撤销操作 -
主要缺点：
资源消耗过大，如果需要保存的原发器类的成员变量太多，就不可避免需要占用大量的存储空间，每保存一次对象的状态都需要消耗一定的系统资源。
适用场景
(1)保存一个对象在某一个时刻的全部状态或部分状态，这样以后需要时它能够恢复到先前的状态，实现撤销操作
(2)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
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