一起学习设计模式:备忘录模式——软件的“后悔药”

一起学习设计模式:备忘录模式——软件的“后悔药”

备忘录模式——软件的“后悔药”

备忘录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, 并将其保存下来。

备忘录模式就像是软件中的“后悔药”,可以在软件中实现后悔机制的设计模式。

比如说很多游戏和软件中的撤销功能,这个功能可以让系统恢复到某个历史状态(最近的快照),在实现撤销时,首先必须保存软件系统的历史状态,当用户需要取消错误操作并且返回到某个历史状态时,可以取出事先保存的历史状态来覆盖当前状态:

一起学习设计模式:备忘录模式——软件的“后悔药”

备忘录模式正是为了解决此类撤销问题而诞生,它为软件提供了“后悔药”,通过使用备忘录模式可以使系统恢复到某一特定的历史状态。

定义

备忘录模式(Memento Pattern):在不破坏封装的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。其别名也叫 Token。

模式结构:

一起学习设计模式:备忘录模式——软件的“后悔药”

  • Originator(原生器):它是一个普通类,可以创建一个备忘录,并存储其当前内部状态,也可以使用备忘录来恢复其内部状态,一般需要保存内部状态的类设计为原发器。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。
  • Memento(备忘录):存储原发器的内部状态,根据原发器来决定保存哪些内部状态。备忘录的设计一般可以参考原发器的设计,根据实际需要确定备忘录类中的属性。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。
  • Caretaker(负责人):负责人又称为管理者,它负责保存备忘录,但是不能对备忘录的内容进行操作或检查。在负责人 类中可以存储一个或多个备忘录对象,它只负责存储对象,而不能修改对象,也无须知道对象的实现细节。仅知道“何时”和“为何”捕捉原发器的状态,以及何时恢复状态。

代码:

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

class Life
{
private String time;

public void set(String time)
{
System.out.println("Setting time to " + time);
this.time = time;
}

public Memento saveToMemento()
{
System.out.println("Saving time to Memento");
return new Memento(time);
}

public void restoreFromMemento(Memento memento)
{
time = memento.getSavedTime();
System.out.println("Time restored from Memento: " + time);
}

public static class Memento
{
private final String time;

public Memento(String timeToSave)
{
time = timeToSave;
}

public String getSavedTime()
{
return time;
}
}
}

class Design
{

public static void main(String[] args)
{

List<Life.Memento> savedTimes = new ArrayList<Life.Memento>();

Life life = new Life();

//time travel and record the eras
life.set("1000 B.C.");
savedTimes.add(life.saveToMemento());
life.set("1000 A.D.");
savedTimes.add(life.saveToMemento());
life.set("2000 A.D.");
savedTimes.add(life.saveToMemento());
life.set("4000 A.D.");

life.restoreFromMemento(savedTimes.get(0));

}
}

优缺点

优点:

  • 你可以在不破坏对象封装情况的前提下创建对象状态快照。
  • 你可以通过让负责人维护原发器状态历史记录来简化原发器代码。
  • 如果客户端过于频繁地创建备忘录,程序将消耗大量内存。
  • 负责人必须完整跟踪原发器的生命周期,这样才能销毁弃用的备忘录。
  • 绝大部分动态编程语言(例如 PHP、 Python 和 JavaScript)不能确保备忘录中的状态不被修改。
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