设计模式之备忘录模式（十五）

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有时候，你想要创建的对象已经在系统中存在。例如，当用户执行撤销操作，使系统回滚到之前的某一状态，或重新执行之前搁置的工作时，就会出现这种情形。

备忘录模式的意图是为对象状态提供存储和恢复功能。

备忘录模式的结构

备忘录模式的主要角色如下。

  1. 发起人（Originator）角色：记录当前时刻的内部状态信息，提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能，实现其他业务功能，它可以访问备忘录里的所有信息。
  2. 备忘录（Memento）角色：负责存储发起人的内部状态，在需要的时候提供这些内部状态给发起人。
  3. 管理者（Caretaker）角色：对备忘录进行管理，提供保存与获取备忘录的功能，但其不能对备忘录的内容进行访问与修改。

备忘录模式的结构图下图所示。

备忘录模式结构图

备忘录模式的实现

备忘录

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

发起人

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class Originator
{ 
    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 restoreMemento(Memento m)
    { 
        this.setState(m.getState()); 
    } 
}

管理者

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class Caretaker
{ 
    private Memento memento;       
    public void setMemento(Memento m)
    { 
        memento=m; 
    }
    public Memento getMemento()
    { 
        return memento; 
    }
}

运行：

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public static void main(String[] args) {
    Originator or=new Originator();
    Caretaker cr=new Caretaker();       
    or.setState("S0"); 
    System.out.println("初始状态:"+or.getState());           
    cr.setMemento(or.createMemento()); //保存状态      
    or.setState("S1"); 
    System.out.println("新的状态:"+or.getState());        
    or.restoreMemento(cr.getMemento()); //恢复状态
    System.out.println("恢复状态:"+or.getState());
}

结果：
初始状态:S0
新的状态:S1
恢复状态:S0

常见案例及应用场景

常见案例：打游戏时的存档；Windows 里的 ctri + z；IE 中的后退；数据库的事务管理。

应用场景：

  • 需要保存/恢复数据的相关状态场景。
  • 提供一个可回滚的操作。

总结

借助备忘录模式，可以捕捉对象的状态，以便于将来把对象恢复为以前的状态。具体采用哪种方法来储存对象状态，取决于对象状态需要保存时间的长短。

其主要优点如下：

  • 提供了一种可以恢复状态的机制。当用户需要时能够比较方便地将数据恢复到某个历史的状态。
  • 实现了内部状态的封装。除了创建它的发起人之外，其他对象都不能够访问这些状态信息。
  • 简化了发起人类。发起人不需要管理和保存其内部状态的各个备份，所有状态信息都保存在备忘录中，并由管理者进行管理，这符合单一职责原则。

其主要缺点是：资源消耗大。如果要保存的内部状态信息过多或者特别频繁，将会占用比较大的内存资源。