一、概述
備忘錄模式提供了一種狀態(tài)恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，使得用戶可以方便地回到一個(gè)特定的歷史步驟，當(dāng)新的狀態(tài)無效或者存在問題時(shí)，可以使用暫時(shí)存儲(chǔ)起來的備忘錄將狀態(tài)復(fù)原，很多軟件都提供了撤銷（Undo）操作，如 Word、記事本、Photoshop、IDEA等軟件在編輯時(shí)按 Ctrl+Z 組合鍵時(shí)能撤銷當(dāng)前操作，使文檔恢復(fù)到之前的狀態(tài)；還有在 瀏覽器 中的后退鍵、數(shù)據(jù)庫事務(wù)管理中的回滾操作、玩游戲時(shí)的中間結(jié)果存檔功能、數(shù)據(jù)庫與操作系統(tǒng)的備份操作、棋類游戲中的悔棋功能等都屬于這類。
定義：
又叫快照模式，在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，并在該對(duì)象之外保存這個(gè)狀態(tài)，以便以后當(dāng)需要時(shí)能將該對(duì)象恢復(fù)到原先保存的狀態(tài)。
二、結(jié)構(gòu)
備忘錄模式的主要角色如下：
- 發(fā)起人（Originator）角色：記錄當(dāng)前時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)信息，提供創(chuàng)建備忘錄和恢復(fù)備忘錄數(shù)據(jù)的功能，實(shí)現(xiàn)其他業(yè)務(wù)功能，它可以訪問備忘錄里的所有信息。
- 備忘錄（Memento）角色：負(fù)責(zé)存儲(chǔ)發(fā)起人的內(nèi)部狀態(tài)，在需要的時(shí)候提供這些內(nèi)部狀態(tài)給發(fā)起人。
- 管理者（Caretaker）角色：對(duì)備忘錄進(jìn)行管理，提供保存與獲取備忘錄的功能，但其不能對(duì)備忘錄的內(nèi)容進(jìn)行訪問與修改。
備忘錄有兩個(gè)等效的接口：
- 窄接口：管理者(Caretaker)對(duì)象（和其他發(fā)起人對(duì)象之外的任何對(duì)象）看到的是備忘錄的窄接口(narror Interface)，這個(gè)窄接口只允許他把備忘錄對(duì)象傳給其他的對(duì)象。
- 寬接口：與管理者看到的窄接口相反，發(fā)起人對(duì)象可以看到一個(gè)寬接口(wide Interface)，這個(gè)寬接口允許它讀取所有的數(shù)據(jù)，以便根據(jù)這些數(shù)據(jù)恢復(fù)這個(gè)發(fā)起人對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)。
三、案例實(shí)現(xiàn)
【例】游戲挑戰(zhàn)BOSS
游戲中的某個(gè)場(chǎng)景，一游戲角色有生命力、攻擊力、防御力等數(shù)據(jù)，在打Boss前和后一定會(huì)不一樣的，我們?cè)试S玩家如果感覺與Boss決斗的效果不理想可以讓游戲恢復(fù)到?jīng)Q斗之前的狀態(tài)。
要實(shí)現(xiàn)上述案例，有兩種方式：
- “白箱”備忘錄模式
- “黑箱”備忘錄模式
（一）“白箱”備忘錄模式
備忘錄角色對(duì)任何對(duì)象都提供一個(gè)接口，即寬接口，備忘錄角色的內(nèi)部所存儲(chǔ)的狀態(tài)就對(duì)所有對(duì)象公開。類圖如下：
代碼如下：
//游戲角色類
public class GameRole {
private int vit; //生命力
private int atk; //攻擊力
private int def; //防御力
//初始化狀態(tài)
public void initState() {
this.vit = 100;
this.atk = 100;
this.def = 100;
}
//戰(zhàn)斗
public void fight() {
this.vit = 0;
this.atk = 0;
this.def = 0;
}
//保存角色狀態(tài)
public RoleStateMemento saveState() {
return new RoleStateMemento(vit, atk, def);
}
//回復(fù)角色狀態(tài)
public void recoverState(RoleStateMemento roleStateMemento) {
this.vit = roleStateMemento.getVit();
this.atk = roleStateMemento.getAtk();
this.def = roleStateMemento.getDef();
}
public void stateDisplay() {
System.out.println("角色生命力：" + vit);
System.out.println("角色攻擊力：" + atk);
System.out.println("角色防御力：" + def);
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getAtk() {
return atk;
}
public void setAtk(int atk) {
this.atk = atk;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
}
//游戲狀態(tài)存儲(chǔ)類(備忘錄類)
public class RoleStateMemento {
private int vit;
private int atk;
private int def;
public RoleStateMemento(int vit, int atk, int def) {
this.vit = vit;
this.atk = atk;
this.def = def;
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getAtk() {
return atk;
}
public void setAtk(int atk) {
this.atk = atk;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
}
//角色狀態(tài)管理者類
public class RoleStateCaretaker {
private RoleStateMemento roleStateMemento;
public RoleStateMemento getRoleStateMemento() {
return roleStateMemento;
}
public void setRoleStateMemento(RoleStateMemento roleStateMemento) {
this.roleStateMemento = roleStateMemento;
}
}
//測(cè)試類
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("------------大戰(zhàn)Boss前------------");
//大戰(zhàn)Boss前
GameRole gameRole = new GameRole();
gameRole.initState();
gameRole.stateDisplay();
//保存進(jìn)度
RoleStateCaretaker roleStateCaretaker = new RoleStateCaretaker();
roleStateCaretaker.setRoleStateMemento(gameRole.saveState());
System.out.println("------------大戰(zhàn)Boss后------------");
//大戰(zhàn)Boss時(shí)，損耗嚴(yán)重
gameRole.fight();
gameRole.stateDisplay();
System.out.println("------------恢復(fù)之前狀態(tài)------------");
//恢復(fù)之前狀態(tài)
gameRole.recoverState(roleStateCaretaker.getRoleStateMemento());
gameRole.stateDisplay();
}
}
分析：白箱備忘錄模式是破壞封裝性的。但是通過程序員自律，同樣可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)模式的大部分用意。
（二）“黑箱”備忘錄模式
備忘錄角色對(duì)發(fā)起人對(duì)象提供一個(gè)寬接口，而為其他對(duì)象提供一個(gè)窄接口。在Java語言中，實(shí)現(xiàn)雙重接口的辦法就是將備忘錄類設(shè)計(jì)成發(fā)起人類的內(nèi)部成員類。
將 RoleStateMemento 設(shè)為 GameRole 的內(nèi)部類，從而將 RoleStateMemento 對(duì)象封裝在 GameRole 里面；在外面提供一個(gè)標(biāo)識(shí)接口 Memento 給 RoleStateCaretaker 及其他對(duì)象使用。這樣 GameRole 類看到的是 RoleStateMemento 所有的接口，而RoleStateCaretaker 及其他對(duì)象看到的僅僅是標(biāo)識(shí)接口 Memento 所暴露出來的接口，從而維護(hù)了封裝型。類圖如下：
代碼如下：
窄接口Memento，這是一個(gè)標(biāo)識(shí)接口，因此沒有定義出任何的方法
public interface Memento {
}
定義發(fā)起人類 GameRole，并在內(nèi)部定義備忘錄內(nèi)部類 RoleStateMemento（該內(nèi)部類設(shè)置為私有的）
/游戲角色類
public class GameRole {
private int vit; //生命力
private int atk; //攻擊力
private int def; //防御力
//初始化狀態(tài)
public void initState() {
this.vit = 100;
this.atk = 100;
this.def = 100;
}
//戰(zhàn)斗
public void fight() {
this.vit = 0;
this.atk = 0;
this.def = 0;
}
//保存角色狀態(tài)
public Memento saveState() {
return new RoleStateMemento(vit, atk, def);
}
//回復(fù)角色狀態(tài)
public void recoverState(Memento memento) {
RoleStateMemento roleStateMemento = (RoleStateMemento) memento;
this.vit = roleStateMemento.getVit();
this.atk = roleStateMemento.getAtk();
this.def = roleStateMemento.getDef();
}
public void stateDisplay() {
System.out.println("角色生命力：" + vit);
System.out.println("角色攻擊力：" + atk);
System.out.println("角色防御力：" + def);
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getAtk() {
return atk;
}
public void setAtk(int atk) {
this.atk = atk;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
private class RoleStateMemento implements Memento {
private int vit;
private int atk;
private int def;
public RoleStateMemento(int vit, int atk, int def) {
this.vit = vit;
this.atk = atk;
this.def = def;
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getAtk() {
return atk;
}
public void setAtk(int atk) {
this.atk = atk;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
}
}
負(fù)責(zé)人角色類 RoleStateCaretaker 能夠得到的備忘錄對(duì)象是以 Memento 為接口的，由于這個(gè)接口僅僅是一個(gè)標(biāo)識(shí)接口，因此負(fù)責(zé)人角色不可能改變這個(gè)備忘錄對(duì)象的內(nèi)容
//角色狀態(tài)管理者類
public class RoleStateCaretaker {
private Memento memento;
public Memento getMemento() {
return memento;
}
public void setMemento(Memento memento) {
this.memento = memento;
}
}
客戶端測(cè)試類
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("------------大戰(zhàn)Boss前------------");
//大戰(zhàn)Boss前
GameRole gameRole = new GameRole();
gameRole.initState();
gameRole.stateDisplay();
//保存進(jìn)度
RoleStateCaretaker roleStateCaretaker = new RoleStateCaretaker();
roleStateCaretaker.setMemento(gameRole.saveState());
System.out.println("------------大戰(zhàn)Boss后------------");
//大戰(zhàn)Boss時(shí)，損耗嚴(yán)重
gameRole.fight();
gameRole.stateDisplay();
System.out.println("------------恢復(fù)之前狀態(tài)------------");
//恢復(fù)之前狀態(tài)
gameRole.recoverState(roleStateCaretaker.getMemento());
gameRole.stateDisplay();
}
}
四、優(yōu)缺點(diǎn)
1，優(yōu)點(diǎn)：
- 提供了一種可以恢復(fù)狀態(tài)的機(jī)制。當(dāng)用戶需要時(shí)能夠比較方便地將數(shù)據(jù)恢復(fù)到某個(gè)歷史的狀態(tài)。
- 實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部狀態(tài)的封裝。除了創(chuàng)建它的發(fā)起人之外，其他對(duì)象都不能夠訪問這些狀態(tài)信息。
- 簡(jiǎn)化了發(fā)起人類。發(fā)起人不需要管理和保存其內(nèi)部狀態(tài)的各個(gè)備份，所有狀態(tài)信息都保存在備忘錄中，并由管理者進(jìn)行管理，這符合單一職責(zé)原則。
2，缺點(diǎn)：
- 資源消耗大。如果要保存的內(nèi)部狀態(tài)信息過多或者特別頻繁，將會(huì)占用比較大的內(nèi)存資源。
五、使用場(chǎng)景
-
需要保存與恢復(fù)數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，如玩游戲時(shí)的中間結(jié)果的存檔功能。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-810051.html
-
需要提供一個(gè)可回滾操作的場(chǎng)景，如 Word、記事本、Photoshop，idea等軟件在編輯時(shí)按 Ctrl+Z 組合鍵，還有數(shù)據(jù)庫中事務(wù)操作。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-810051.html
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