Java 备忘录模式

一、概述

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，以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。该模式又叫快照模式。

主要角色：
发起人角色：记录当前时刻的内部状态信息，提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能，实现其他业务功能，它可以访问备忘录里的所有信息。
备忘录角色：负责存储发起人的内部状态，在需要的时候提供这些内部状态给发起人。
管理者角色：对备忘录进行管理，提供保存与获取备忘录的功能，但其不能对备忘录的内容进行访问与修改。

二、代码实现

举例：有一个实体类，我修改了其中的某个值后，我后悔了，我想要恢复成之前的状态，此时我们通过备忘录模式来实现。

发起人角色：实体类

public class DataBean {
    private String data;

    public DataBean(String data) {
        this.data = data;
    }

    public String getData() {
        return data;
    }

    public void setData(String data) {
        this.data = data;
    }

    //通过备忘录保存
    public Memento saveState(){
        return new Memento(data);
    }

    //通过备忘录恢复
    public void recoverState(Memento memento){
        this.data = memento.getData();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "DataBean{" +
                "data='" + data + '\'' +
                '}';
    }
}

备忘录角色：用以备份发起者

public class Memento {
    //备忘录中 持有和发起人一样的数据
    private String data;

    public Memento(String data) {
        this.data = data;
    }

    public String getData() {
        return data;
    }

    public void setData(String data) {
        this.data = data;
    }
}

管理者角色：用以管理备忘录

public class Caretaker {
    //持有备忘录
    private Memento memento;

    public Memento getMemento() {
        return memento;
    }

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

使用：

public static void main(String[] args) {
        DataBean bean = new DataBean("我是原始数据");
        System.out.println(bean.toString());

        //创建管理者
        Caretaker caretaker = new Caretaker();
        //获取备忘录
        Memento memento = bean.saveState();
        //将备忘录设置到管理者
        caretaker.setMemento(memento);

        //修改数据
        bean.setData("我是修改之后的数据");
        System.out.println(bean.toString());

        //恢复数据 通过管理者获得备忘录
        bean.recoverState(caretaker.getMemento());
        System.out.println(bean.toString());

    }

输出：

DataBean{data='我是原始数据'}
DataBean{data='我是修改之后的数据'}
DataBean{data='我是原始数据'}

可以看到，我们创建实体类之后，通过备忘录将实体类进行了备份，然后通过备忘录恢复了数据，其中Caretaker管理者角色是用来管理备忘录的。实际开发中这样的例子有很多，比如五子棋悔棋，word撤销等操作。

三、总结

优点：

1. 提供了一种可以恢复状态的机制。当用户需要时能够比较方便地将数据恢复到某个历史的状态。
2. 实现了内部状态的封装。除了创建它的发起人之外，其他对象都不能够访问这些状态信息。
3. 简化了发起人类。发起人不需要管理和保存其内部状态的各个备份，所有状态信息都保存在备忘录中，并由管理者进行管理，这符合单一职责原则。

缺点：

1. 资源消耗较大，如果需要保存的内部状态过多或过去频繁时，会占用较大的内存资源。

使用场景：

1. 需要保存与恢复数据的场景，如玩游戏时的中间结果的存档功能。
2. 需要提供一个可回滚操作的场景，如 Word、记事本、Photoshop，Eclipse 等软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键，还有数据库中事务操作。