8.9備忘錄模式

8.9.1概念

? 備忘錄模式允許在不暴露對象實現(xiàn)細節(jié)的情況下捕獲和恢復(fù)對象的內(nèi)部狀態(tài)。通過將對象的狀態(tài)封裝在備忘錄對象中，并將備忘錄對象保存在一個管理者對象中，可以在需要時回滾到對象之前的狀態(tài)。

8.9.2場景

? 在現(xiàn)代辦公場景中，備忘錄模式可以應(yīng)用于文檔編輯工具中。以O(shè)ffice工具為例，當(dāng)用戶在云文檔中進行編輯時，系統(tǒng)會自動將當(dāng)前的文檔內(nèi)容保存在一個備忘錄對象中，并將備忘錄對象存儲在云端的服務(wù)器上。每隔一段時間，系統(tǒng)會判斷是否需要保存文檔的狀態(tài)，如果需要，則將當(dāng)前的備忘錄對象保存為一個快照，以便日后恢復(fù)文檔的狀態(tài)。

8.9.3優(yōu)勢 / 劣勢

• 提供恢復(fù)機制：當(dāng)用戶有需要時，能夠比較方便地將數(shù)據(jù)恢復(fù)到某個歷史的狀態(tài)
• 實現(xiàn)內(nèi)部封裝：除了創(chuàng)建它的發(fā)起人之外，其他對象都不能夠訪問這些狀態(tài)信息

• 資源消耗大：若需要保存的內(nèi)部狀態(tài)信息過多或者特別頻繁是，將會占用比較大的內(nèi)存資源
• 難以確定保存時間：當(dāng)對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，需要判斷是否需要存儲備忘錄

8.9.4備忘錄模式可分為

• 發(fā)起人Originator：需要還原狀態(tài)的那個對象，負責(zé)創(chuàng)建一個備忘錄，并使用備忘錄記錄當(dāng)前時刻的內(nèi)部狀態(tài)
• 備忘錄Memento：存儲發(fā)起人對象的內(nèi)部狀態(tài)，它可以包含發(fā)起人的部分或全部狀態(tài)信息，但是對外部是不可見的，只有發(fā)起人能夠訪問備忘錄對象的狀態(tài)

備忘錄有兩個接口，發(fā)起人能夠通過寬接口訪問數(shù)據(jù)，管理者只能看到窄接口，并將備忘錄傳遞給其他對象

• 管理者Caretaker：負責(zé)存儲備忘錄對象，但并不了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，管理者可以存儲多個備忘錄對象
• 客戶端：在需要恢復(fù)狀態(tài)時，客戶端可以從管理者哪里獲取備忘錄對象，并將其傳遞給發(fā)起人進行狀態(tài)的恢復(fù)

8.9.5備忘錄模式

package com.technologystatck.designpattern.mode.memorandum;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Memorandum {
    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建發(fā)起人對象
        Originator originator = new Originator();
        originator.setState("State 1");

        //創(chuàng)建管理者對象
        Caretaker caretaker = new Caretaker();

        //保存當(dāng)前狀態(tài)
        caretaker.addMemento(originator.createMemento());
        System.out.println("Current State:"+originator.getState());


        //修改狀態(tài)
        originator.setState("State 2");
        System.out.println("Current State:"+originator.getState());

        //再次保存當(dāng)前狀態(tài)
        caretaker.addMemento(originator.createMemento());

        //恢復(fù)到先前狀態(tài)
        originator.restoreFromMemento(caretaker.getMemento(0));

        System.out.println("Current State:"+originator.getState());
    }
}

//創(chuàng)建發(fā)起人類：可以創(chuàng)建備忘錄對象
class Originator{
    //備忘錄的狀態(tài)
    private String state;

    public void setState(String state){
        this.state=state;
    }
    public String getState(){
        return state;
    }

    //創(chuàng)建備忘錄對象
    public Memento createMemento(){
        return new Memento(this.state);
    }
    //通過備忘錄對象恢復(fù)狀態(tài)
    public void restoreFromMemento(Memento memento){
        state=memento.getState();
    }
}

//創(chuàng)建備忘錄類：保存發(fā)起人對象的狀態(tài)
class Memento{
    private String state;
    //保存發(fā)起人的狀態(tài)
    public Memento(String state){
        this.state=state;
    }
    public String getState(){
        return state;
    }
}

//創(chuàng)建備忘錄管理者類：保存?zhèn)渫泴ο?/span>
class Caretaker{
    private List<Memento> mementos=new ArrayList<>();

    //添加備忘錄對象
    public void addMemento(Memento memento){
        mementos.add(memento);
    }

    //獲取備忘錄對象
    public Memento getMemento(int index){
        return mementos.get(index);
    }
}

8.9.6實戰(zhàn)

8.9.6.1題目描述

小明正在設(shè)計一個簡單的計數(shù)器應(yīng)用，支持增加（Increment）和減少（Decrement）操作，以及撤銷（Undo）和重做（Redo）操作，請你使用備忘錄模式幫他實現(xiàn)。

8.9.6.2輸入描述

輸入包含若干行，每行包含一個字符串，表示計數(shù)器應(yīng)用的操作，操作包括 “Increment”、“Decrement”、“Undo” 和 “Redo”。

8.9.6.3輸出描述

對于每個 “Increment” 和 “Decrement” 操作，輸出當(dāng)前計數(shù)器的值，計數(shù)器數(shù)值從0開始 對于每個 “Undo” 操作，輸出撤銷后的計數(shù)器值。 對于每個 “Redo” 操作，輸出重做后的計數(shù)器值。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-823582.html

8.9.6.4代碼

package com.technologystatck.designpattern.mode.memorandum;

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Counter counter = new Counter();

        //處理計數(shù)器應(yīng)用的輸入
        while (scanner.hasNext()) {
            String operation = scanner.next();
            switch (operation) {
                case "Increment":
                    counter.increment();
                    break;
                case "Decrement":
                    counter.decrement();
                    break;
                case "Undo":
                    counter.undo();
                    break;
                case "Redo":
                    counter.redo();
                    break;
            }
            System.out.println(counter.getValue());
        }
    }
}

//備忘錄
class Memento {
    //備忘錄的狀態(tài)
    private int value;


    public Memento(int value) {
        this.value = value;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }

}

//創(chuàng)建人
class Counter {
    //表示計數(shù)器的值
    private int value;
    //撤銷操作
    private Stack<Memento> undoStack = new Stack<>();
    //重做操作
    private Stack<Memento> redoStack = new Stack<>();


    //減少計數(shù)器的值
    public void increment() {
        //執(zhí)行撤銷操作時，需要清除一些無效的備忘錄對象
        //這些備忘錄對象失去作用了需要清空
        redoStack.clear();
        //需要將當(dāng)前狀態(tài)保存在撤銷棧中
        undoStack.push(new Memento(value));
        //計數(shù)器的值加1
        value++;
    }

    //增加計數(shù)器值
    public void decrement() {
        //執(zhí)行重做操作時，需要清除一些無效的備忘錄對象
        //這些備忘錄對象失去作用了需要清空
        redoStack.clear();
        //需要將當(dāng)前狀態(tài)保存在撤銷棧中
        undoStack.push(new Memento(value));
        //計數(shù)器的值加1
        value--;
    }

    /**
     * 當(dāng)執(zhí)行撤銷或重做的操作時，都會將相關(guān)的備忘錄對象
     * 移動到另一個棧中，保證了操作的一致性
     */
    //撤銷操作
    public void undo() {
        //若撤銷棧不為空，則將當(dāng)前棧頂元素移動到重做棧中，
        //并將當(dāng)前棧頂元素的值賦給value變量
        if (!undoStack.isEmpty()) {
            redoStack.push(new Memento(value));
            value = undoStack.pop().getValue();
        }
    }

    //重做操作
    public void redo() {
        //若重做棧不為空，則將當(dāng)前棧頂元素移動到撤銷棧中
        //并將當(dāng)前棧頂元素的值賦給value變量
        if (!redoStack.isEmpty()) {
            undoStack.push(new Memento(value));
            value = redoStack.pop().getValue();
        }
    }

    //獲取value值
    public int getValue() {
        return value;
    }
}

8.9.7總結(jié)

• 優(yōu)點：簡化了原始對象的代碼結(jié)構(gòu)，支持撤銷和恢復(fù)操作
• 總結(jié)：將對象的狀態(tài)使用?；蚣系男问奖４嫫饋?，當(dāng)需要撤銷或重做時，就記錄當(dāng)前對象的狀態(tài)，并將棧或集合中的值取出來
• 場景：適用于需要保證對象內(nèi)部狀態(tài)的封裝和私有性前提下可以輕松地添加新的備忘錄和發(fā)起人以此來實現(xiàn)備份

到了這里，關(guān)于笨蛋學(xué)設(shè)計模式行為型模式-備忘錄模式【22】的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！