备忘录模式是一种行为设计模式， 允许在不暴露对象实现细节的情况下保存和恢复对象之前的状态。
解决方案
我们刚才遇到的所有问题都是封装 “破损” 造成的。 一些对象试图超出其职责范围的工作。 由于在执行某些行为时需要获取数据， 所以它们侵入了其他对象的私有空间， 而不是让这些对象来完成实际的工作。
备忘录模式将创建状态快照 （Snapshot） 的工作委派给实际状态的拥有者原发器 （Originator） 对象。 这样其他对象就不再需要从 “外部” 复制编辑器状态了， 编辑器类拥有其状态的完全访问权， 因此可以自行生成快照。
模式建议将对象状态的副本存储在一个名为备忘录 （Memento） 的特殊对象中。 除了创建备忘录的对象外， 任何对象都不能访问备忘录的内容。 其他对象必须使用受限接口与备忘录进行交互， 它们可以获取快照的元数据 （创建时间和操作名称等）， 但不能获取快照中原始对象的状态。
这种限制策略允许你将备忘录保存在通常被称为负责人 （Caretakers） 的对象中。 由于负责人仅通过受限接口与备忘录互动， 故其无法修改存储在备忘录内部的状态。 同时， 原发器拥有对备忘录所有成员的访问权限， 从而能随时恢复其以前的状态。
在文字编辑器的示例中， 我们可以创建一个独立的历史 （History） 类作为负责人。 编辑器每次执行操作前， 存储在负责人中的备忘录栈都会生长。 你甚至可以在应用的 UI 中渲染该栈， 为用户显示之前的操作历史。
当用户触发撤销操作时， 历史类将从栈中取回最近的备忘录， 并将其传递给编辑器以请求进行回滚。 由于编辑器拥有对备忘录的完全访问权限， 因此它可以使用从备忘录中获取的数值来替换自身的状态。
备忘录模式结构
基于嵌套类的实现，该模式的经典实现方式依赖于许多流行编程语言 （例如 C++、 C# 和 Java） 所支持的嵌套类。
原发器 （Originator） 类可以生成自身状态的快照， 也可以在需要时通过快照恢复自身状态。
备忘录 （Memento） 是原发器状态快照的值对象 （value object）。 通常做法是将备忘录设为不可变的， 并通过构造函数一次性传递数据。
负责人 （Caretaker） 仅知道 “何时” 和 “为何” 捕捉原发器的状态， 以及何时恢复状态。
负责人通过保存备忘录栈来记录原发器的历史状态。 当原发器需要回溯历史状态时， 负责人将从栈中获取最顶部的备忘录， 并将其传递给原发器的恢复 （restoration） 方法。
在该实现方法中， 备忘录类将被嵌套在原发器中。 这样原发器就可访问备忘录的成员变量和方法， 即使这些方法被声明为私有。 另一方面， 负责人对于备忘录的成员变量和方法的访问权限非常有限： 它们只能在栈中保存备忘录， 而不能修改其状态。
JAVA 示例代码
import java.util.*;
public class MementoPattern {
public static void main(String[] args) {
Caretaker caretaker = new Caretaker();
Originator originator = new Originator();
originator.setState("1024");
Memento backup1 = originator.createMemento();
caretaker.addMemento(backup1);
originator.setState("2048");
Memento backup2 = originator.createMemento();
caretaker.addMemento(backup2);
originator.setState("4096");
Memento backup3 = originator.createMemento();
caretaker.addMemento(backup3);
System.out.println(originator.getState());
caretaker.showMemento();
Memento memento1 = caretaker.getMemento(2);
originator.setMemento(memento1);
System.out.println("根据第2次备份还原之后的状态为：" + originator.getState());
}
}
class Originator { // 原发器
private String state;
public void setState(String state) {
this.state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
public Memento createMemento() {
return new Memento(state);
}
public void setMemento(Memento memento) {
state = memento.getState();
}
}
class Memento { // 备忘录
private String state;
public Memento(String state) {
this.state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
}
class Caretaker { // 管理者
private List<Memento> mementoList = new ArrayList<>();
public void addMemento(Memento memento) {
mementoList.add(memento);
}
public Memento getMemento(int index) {
// 判断参数是否合法
if (index >= 1 && index <= mementoList.size()) {
return mementoList.get(index - 1);
}
return null;
}
public void showMemento() {
int cnt = 1;
// for (遍历对象类型 对象名 : 遍历对象)
for (Memento memento : mementoList) {
System.out.println("第" + cnt + "次备份，状态为：" + memento.getState());
cnt ++ ;
}
}
}
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