備忘錄模式

備忘錄模式的核心思想是將對(duì)象的狀態(tài)保存在一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象中，這樣既能保持對(duì)象的封裝性，又能方便地恢復(fù)對(duì)象到之前的狀態(tài)。

備忘錄（Memento、Snapshot）模式屬于行為型模式的一種。

備忘錄模式主要用于捕獲一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，以便在將來的某個(gè)時(shí)候恢復(fù)此狀態(tài)。

備忘錄模式的核心思想是將對(duì)象的狀態(tài)保存在一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象中，這樣既能保持對(duì)象的封裝性，又能方便地恢復(fù)對(duì)象到之前的狀態(tài)。

我們使用的幾乎所有軟件都用到了備忘錄模式。大多數(shù)軟件提供的保存、打開，以及編輯過程中的Undo、Redo都是備忘錄模式的應(yīng)用。Java的序列化也可以看作是備忘錄模式。

備忘錄模式適合在有撤銷操作、恢復(fù)狀態(tài)、對(duì)象狀態(tài)追蹤等場(chǎng)景下使用。

備忘錄模式通常有以下組成部分：

Memento（備忘錄）：存儲(chǔ)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)。備忘錄通常是一個(gè)不可變的對(duì)象，即在創(chuàng)建之后不允許更改它的內(nèi)容。
Originator（發(fā)起人）：發(fā)起人是需要保存其狀態(tài)的對(duì)象。它創(chuàng)建一個(gè)備忘錄，保存當(dāng)前的狀態(tài)，并可以通過備忘錄恢復(fù)到之前的狀態(tài)。發(fā)起人負(fù)責(zé)生成和恢復(fù)備忘錄，但它對(duì)備忘錄的內(nèi)部狀態(tài)一無所知。
Caretaker（看護(hù)者）：看護(hù)者負(fù)責(zé)保存?zhèn)渫洠荒苄薷膫渫浀膬?nèi)容。看護(hù)者是一個(gè)管理者，通常用于保存多個(gè)備忘錄的狀態(tài)，供需要時(shí)進(jìn)行恢復(fù)。

如果我們使用的編程語言支持嵌套類（如Java、C++、 C# 等），則可將備忘錄嵌套在Originator類中；如果不支持（如PHP等），那么我們可以從備忘錄類中抽取一個(gè)空接口，然后讓其他所有對(duì)象通過接口來引用備忘錄。我們還可以在該接口中添加一些元數(shù)據(jù)操作，但不能暴露Originator類的狀態(tài)。

我們用備忘錄模式實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的文本編輯器中的撤銷功能。當(dāng)用戶輸入文本時(shí)，編輯器會(huì)保存當(dāng)前文本狀態(tài)，這樣當(dāng)用戶點(diǎn)擊“撤銷”按鈕時(shí)，編輯器能夠恢復(fù)到上一個(gè)狀態(tài)。

1、Memento: 備忘錄類

// Memento: 備忘錄類
class Memento {
    private String state;

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

    public String getState() {
        return state;
    }
}

2、Originator: 發(fā)起人類

// Originator: 發(fā)起人類
class TextEditor {
    private String text;

    public void setText(String text) {
        this.text = text;
    }

    public String getText() {
        return text;
    }

    // 創(chuàng)建備忘錄
    public Memento saveToMemento() {
        return new Memento(text);
    }

    // 恢復(fù)狀態(tài)
    public void restoreFromMemento(Memento memento) {
        this.text = memento.getState();
    }
}

3、Caretaker: 看護(hù)者類

// Caretaker: 看護(hù)者類
class TextEditorHistory {
    private List<Memento> mementoList = new ArrayList<>();

    // 保存?zhèn)渫?    public void addMemento(Memento memento) {
        mementoList.add(memento);
    }

    // 獲取特定索引的備忘錄
    public Memento getMemento(int index) {
        return mementoList.get(index);
    }
}

4、客戶端

// 客戶端代碼
public class MementoPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        TextEditor editor = new TextEditor();
        TextEditorHistory history = new TextEditorHistory();

        editor.setText("Hello");
        history.addMemento(editor.saveToMemento()); // 保存當(dāng)前狀態(tài)

        editor.setText("Hello, World!");
        history.addMemento(editor.saveToMemento()); // 保存當(dāng)前狀態(tài)

        editor.setText("Hello, World! How are you?");
        System.out.println("Current Text: " + editor.getText());

        // 恢復(fù)到上一個(gè)狀態(tài)
        editor.restoreFromMemento(history.getMemento(1));
        System.out.println("After undo: " + editor.getText());

        // 恢復(fù)到最初狀態(tài)
        editor.restoreFromMemento(history.getMemento(0));
        System.out.println("After undo again: " + editor.getText());
    }
}

備忘錄模式的優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：

保持封裝性：備忘錄模式允許將對(duì)象的狀態(tài)保存在外部，但不暴露對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。發(fā)起人對(duì)象可以將狀態(tài)保存在備忘錄中，而無需讓其他對(duì)象直接訪問內(nèi)部狀態(tài)。
簡(jiǎn)化恢復(fù)操作：通過備忘錄，系統(tǒng)可以輕松地將對(duì)象恢復(fù)到之前的狀態(tài)，而無需手動(dòng)追蹤每個(gè)狀態(tài)的變更。
支持多次恢復(fù)：可以創(chuàng)建多個(gè)備忘錄對(duì)象，用于在不同的時(shí)刻恢復(fù)到不同的狀態(tài)。

缺點(diǎn)：

增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性：備忘錄模式涉及多個(gè)對(duì)象的協(xié)作，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。
內(nèi)存消耗大：每次狀態(tài)變更都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的備忘錄，這可能導(dǎo)致內(nèi)存消耗較大，尤其是狀態(tài)變化頻繁時(shí)。
備忘錄管理問題：如果管理不當(dāng)，備忘錄可能會(huì)堆積成大量的無用對(duì)象，需要額外的清理策略。

我們可以同時(shí)使用命令模式和備忘錄模式來實(shí)現(xiàn) “撤銷”功能。命令用于對(duì)目標(biāo)對(duì)象執(zhí)行各種不同的操作，備忘錄用來保存一條命令執(zhí)行前該對(duì)象的狀態(tài)。

人生的確充滿艱難險(xiǎn)阻，但回蕩不息的主旋律，是不期而遇的溫暖和生生不息的希望。-- 煙沙九洲

posted @ 2025-02-11 22:50 煙沙九洲閱讀(213) 評(píng)論(0) 收藏舉報(bào)

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