设计模式 | 备忘录模式及典型应用

本文的主要内容:

  • 介绍备忘录模式
  • 示例
  • 备忘录模式总结

备忘录模式

备忘录模式经常可以遇到,譬如下面这些场景:

  • 浏览器回退:浏览器一般有浏览记录,当我们在一个网页上点击几次链接之后,可在左上角点击左箭头回退到上一次的页面,然后也可以点击右箭头重新回到当前页面

  • 数据库备份与还原:一般的数据库都支持备份与还原操作,备份即将当前已有的数据或者记录保留,还原即将已经保留的数据恢复到对应的表中

  • 编辑器撤销与重做:在编辑器上编辑文字,写错时可以按快捷键 Ctrl + z 撤销,撤销后可以按 Ctrl + y 重做

  • 虚拟机生成快照与恢复:虚拟机可以生成一个快照,当虚拟机发生错误时可以恢复到快照的样子

  • Git版本管理:Git是最常见的版本管理软件,每提交一个新版本,实际上Git就会把它们自动串成一条时间线,每个版本都有一个版本号,使用 git reset --hard 版本号 即可回到指定的版本,让代码时空穿梭回到过去某个历史时刻

  • 棋牌游戏悔棋:在棋牌游戏中,有时下快了可以悔棋,回退到上一步重新下

浏览器回退
编辑器撤销

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。它是一种对象行为型模式,其别名为Token。

指针向左为撤销,向右为重做

角色

Originator(原发器):它是一个普通类,可以创建一个备忘录,并存储它的当前内部状态,也可以使用备忘录来恢复其内部状态,一般将需要保存内部状态的类设计为原发器。

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。需要注意的是,除了原发器本身与负责人类之外,备忘录对象不能直接供其他类使用,原发器的设计在不同的编程语言中实现机制会有所不同。

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。

备忘录模式的核心是备忘录类以及用于管理备忘录的负责人类的设计。

示例

下棋例子,可以下棋,悔棋,撤销悔棋等

棋子类 Chessman,原发器角色

@Data
@AllArgsConstructor
class Chessman {
    private String label;
    private int x;
    private int y;

    //保存状态
    public ChessmanMemento save() {
        return new ChessmanMemento(this.label, this.x, this.y);
    }

    //恢复状态
    public void restore(ChessmanMemento memento) {
        this.label = memento.getLabel();
        this.x = memento.getX();
        this.y = memento.getY();
    }

    public void show() {
        System.out.println(String.format("棋子<%s>:当前位置为:<%d, %d>", this.getLabel(), this.getX(), this.getY()));
    }
}

备忘录角色 ChessmanMemento

@Data
@AllArgsConstructor
class ChessmanMemento {
    private String label;
    private int x;
    private int y;
}

负责人角色 MementoCaretaker

class MementoCaretaker {
    //定义一个集合来存储备忘录
    private ArrayList mementolist = new ArrayList();

    public ChessmanMemento getMemento(int i) {
        return (ChessmanMemento) mementolist.get(i);
    }

    public void addMemento(ChessmanMemento memento) {
        mementolist.add(memento);
    }
}

棋子客户端,维护了一个 MementoCaretaker 对象

class Client {
    private static int index = -1;
    private static MementoCaretaker mc = new MementoCaretaker();

    public static void main(String args[]) {
        Chessman chess = new Chessman("车", 1, 1);
        play(chess);
        chess.setY(4);
        play(chess);
        chess.setX(5);
        play(chess);
        undo(chess, index);
        undo(chess, index);
        redo(chess, index);
        redo(chess, index);
    }

    //下棋,同时保存备忘录
    public static void play(Chessman chess) {
        mc.addMemento(chess.save());
        index++;
        chess.show();
    }

    //悔棋,撤销到上一个备忘录
    public static void undo(Chessman chess, int i) {
        System.out.println("******悔棋******");
        index--;
        chess.restore(mc.getMemento(i - 1));
        chess.show();
    }

    //撤销悔棋,恢复到下一个备忘录
    public static void redo(Chessman chess, int i) {
        System.out.println("******撤销悔棋******");
        index++;
        chess.restore(mc.getMemento(i + 1));
        chess.show();
    }
}

输出如下,悔棋成功,撤销悔棋成功

棋子<车>:当前位置为:<1, 1>
棋子<车>:当前位置为:<1, 4>
棋子<车>:当前位置为:<5, 4>
******悔棋******
棋子<车>:当前位置为:<1, 4>
******悔棋******
棋子<车>:当前位置为:<1, 1>
******撤销悔棋******
棋子<车>:当前位置为:<1, 4>
******撤销悔棋******
棋子<车>:当前位置为:<5, 4>

类图如下

示例.备忘录模式类图

备忘录模式总结

备忘录模式的主要优点如下:

  • 它提供了一种状态恢复的实现机制,使得用户可以方便地回到一个特定的历史步骤,当新的状态无效或者存在问题时,可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原。

  • 备忘录实现了对信息的封装,一个备忘录对象是一种原发器对象状态的表示,不会被其他代码所改动。备忘录保存了原发器的状态,采用列表、堆栈等集合来存储备忘录对象可以实现多次撤销操作。

备忘录模式的主要缺点如下:

  • 资源消耗过大,如果需要保存的原发器类的成员变量太多,就不可避免需要占用大量的存储空间,每保存一次对象的状态都需要消耗一定的系统资源。

适用场景

  • 保存一个对象在某一个时刻的全部状态或部分状态,这样以后需要时它能够恢复到先前的状态,实现撤销操作。

  • 防止外界对象破坏一个对象历史状态的封装性,避免将对象历史状态的实现细节暴露给外界对象。

由于JDK、Spring、Mybatis中很少有备忘录模式,也许 Spring webflow 中的 StateManageableMessageContext 接口算一个,但是真的很少见,所以这里不做典型应用源码分析

后记

欢迎评论、转发、分享,您的支持是我最大的动力

更多内容可访问我的个人博客:http://laijianfeng.org

关注【小旋锋】微信公众号,及时接收博文推送

关注_小旋锋_微信公众号
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 211,948评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,371评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,490评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,521评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,627评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,842评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,997评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,741评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,203评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,534评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,673评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,339评论 4 330
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,955评论 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,770评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,000评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,394评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,562评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容