写在前面
- 记录学习设计模式的笔记
- 提高对设计模式的灵活运用
学习地址
https://www.bilibili.com/video/BV1G4411c7N4
https://www.bilibili.com/video/BV1Np4y1z7BU
参考文章
http://c.biancheng.net/view/1317.html
项目源码
https://gitee.com/zhuang-kang/DesignPattern
23，备忘录模式
23.1 中介者模式的定义和特点
备忘录（Memento）模式的定义：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。该模式又叫快照模式。
备忘录模式是一种对象行为型模式，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。
23.2 备忘录模式的结构与实现
23.2.1 备忘录模式的结构
- 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。
- 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。
- 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。
- 备忘录有两个等效的接口：
- 窄接口：管理者(Caretaker)对象（和其他发起人对象之外的任何对象）看到的是备忘录的窄接口(narror Interface)，这个窄接口只允许他把备忘录对象传给其他的对象。
- 宽接口：与管理者看到的窄接口相反，发起人对象可以看到一个宽接口(wide Interface)，这个宽接口允许它读取所有的数据，以便根据这些数据恢复这个发起人对象的内部状态。
23.2.2 代码实现
游戏中的某个场景，一游戏角色有生命力、攻击力、防御力等数据，在打Boss前和后一定会不一样的，我们允许玩家如果感觉与Boss决斗的效果不理想可以让游戏恢复到决斗之前的状态。
要实现上述案例，有两种方式：
- “白箱”备忘录模式
- “黑箱”备忘录模式
23.2.2.1 白箱备忘录模式
备忘录角色对任何对象都提供一个接口，即宽接口，备忘录角色的内部所存储的状态就对所有对象公开
关系类图
image
GameRole
package com.zhuang.memento.white_box;
/**
* @Classname GameRole
* @Description 游戏角色类
* @Date 2021/3/29 10:14
* @Created by dell
*/
public class GameRole {
private int vit;//生命力
private int atk;//攻击力
private int def;//防御力
//初始化状态
public void initState() {
this.vit = 100;
this.atk = 100;
this.def = 100;
}
//战斗
public void fight() {
this.vit = 0;
this.atk = 0;
this.def = 0;
}
//保存角色状态
public RoleStateMemento saveState() {
return new RoleStateMemento(vit, atk, def);
}
//恢复角色状态
public void recoverState(RoleStateMemento roleStateMemento) {
this.vit = roleStateMemento.getVit();
this.atk = roleStateMemento.getAtk();
this.def = roleStateMemento.getDef();
}
//展示状态
public void stateDisplay() {
System.out.println("角色生命力" + vit);
System.out.println("角色攻击力" + atk);
System.out.println("角色防御力" + def);
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getAtk() {
return atk;
}
public void setAtk(int atk) {
this.atk = atk;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
}
RoleStateMemento
package com.zhuang.memento.white_box;
/**
* @Classname RoleStateMemento
* @Description 游戏状态存储类 备忘录类
* @Date 2021/3/29 10:14
* @Created by dell
*/
public class RoleStateMemento {
private int vit;
private int atk;
private int def;
public RoleStateMemento(int vit, int atk, int def) {
this.vit = vit;
this.atk = atk;
this.def = def;
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getAtk() {
return atk;
}
public void setAtk(int atk) {
this.atk = atk;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
}
RoleStateCaretaker
package com.zhuang.memento.white_box;
/**
* @Classname RoleStateCaretaker
* @Description 角色状态管理类
* @Date 2021/3/29 10:15
* @Created by dell
*/
public class RoleStateCaretaker {
private RoleStateMemento roleStateMemento;
public RoleStateMemento getRoleStateMemento() {
return roleStateMemento;
}
public void setRoleStateMemento(RoleStateMemento roleStateMemento) {
this.roleStateMemento = roleStateMemento;
}
}
Client
package com.zhuang.memento.white_box;
/**
* @Classname Client
* @Description 备忘录模式 白箱 测试类
* @Date 2021/3/29 10:15
* @Created by dell
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("--------------大战Boss前------------------------");
//大战Boss前
GameRole gameRole = new GameRole();
gameRole.initState();
gameRole.stateDisplay();
//保存进度
RoleStateCaretaker roleStateCaretaker = new RoleStateCaretaker();
roleStateCaretaker.setRoleStateMemento(gameRole.saveState());
System.out.println("--------------大战Boss后------------------------");
//大战Boss 损耗严重
gameRole.fight();
gameRole.stateDisplay();
System.out.println("--------------满血复活------------------------");
gameRole.recoverState(roleStateCaretaker.getRoleStateMemento());
gameRole.stateDisplay();
}
}
image
23.2.2.2 黑箱备忘录模式
备忘录角色对发起人对象提供一个宽接口，而为其他对象提供一个窄接口。在Java语言中，实现双重接口的办法就是将备忘录类设计成发起人类的内部成员类。
将 RoleStateMemento 设为 GameRole 的内部类，从而将 RoleStateMemento 对象封装在 GameRole 里面；在外面提供一个标识接口 Memento 给 RoleStateCaretaker 及其他对象使用。这样 GameRole 类看到的是 RoleStateMemento 所有的接口，而RoleStateCaretaker 及其他对象看到的仅仅是标识接口 Memento 所暴露出来的接口，从而维护了封装型。类图如下：
image
GameRole
package com.zhuang.memento.black_box;
import com.zhuang.memento.white_box.RoleStateMemento;
/**
* @Classname GameRole
* @Description 游戏角色类
* @Date 2021/3/29 10:14
* @Created by dell
*/
public class GameRole {
private int vit;//生命力
private int atk;//攻击力
private int def;//防御力
//初始化状态
public void initState() {
this.vit = 100;
this.atk = 100;
this.def = 100;
}
//战斗
public void fight() {
this.vit = 0;
this.atk = 0;
this.def = 0;
}
//保存角色状态
public Memento saveState() {
return new RoleStateMemento(vit, atk, def);
}
//恢复角色状态
public void recoverState(Memento memento) {
RoleStateMemento roleStateMemento = (RoleStateMemento) memento;
this.vit = roleStateMemento.getVit();
this.atk = roleStateMemento.getAtk();
this.def = roleStateMemento.getDef();
}
//展示状态
public void stateDisplay() {
System.out.println("角色生命力" + vit);
System.out.println("角色攻击力" + atk);
System.out.println("角色防御力" + def);
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getAtk() {
return atk;
}
public void setAtk(int atk) {
this.atk = atk;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
//在内部定义备忘录内部类 RoleStateMemento（该内部类设置为私有的）
private class RoleStateMemento implements Memento {
private int vit;
private int atk;
private int def;
public RoleStateMemento(int vit, int atk, int def) {
this.vit = vit;
this.atk = atk;
this.def = def;
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getAtk() {
return atk;
}
public void setAtk(int atk) {
this.atk = atk;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
}
}
Memento
package com.zhuang.memento.black_box;
/**
* @Classname Memento
* @Description 窄接口
* @Date 2021/3/29 10:40
* @Created by dell
*/
public interface Memento {
}
RoleStateCaretaker
package com.zhuang.memento.black_box;
/**
* @Classname RoleStateCaretaker
* @Description 角色状态管理类
* @Date 2021/3/29 10:15
* @Created by dell
*/
public class RoleStateCaretaker {
private Memento memento;
public Memento getMemento() {
return memento;
}
public void setMemento(Memento memento) {
this.memento = memento;
}
}
Client
package com.zhuang.memento.black_box;
/**
* @Classname Client
* @Description 备忘录模式 黑箱 测试类
* @Date 2021/3/29 10:15
* @Created by dell
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("--------------大战Boss前------------------------");
//大战Boss前
GameRole gameRole = new GameRole();
gameRole.initState();
gameRole.stateDisplay();
//保存进度
RoleStateCaretaker roleStateCaretaker = new RoleStateCaretaker();
roleStateCaretaker.setMemento(gameRole.saveState());
System.out.println("--------------大战Boss后------------------------");
//大战Boss 损耗严重
gameRole.fight();
gameRole.stateDisplay();
System.out.println("--------------满血复活------------------------");
gameRole.recoverState(roleStateCaretaker.getMemento());
gameRole.stateDisplay();
}
}
image
23.3 备忘录模式应用场景
- 需要保存与恢复数据的场景，如玩游戏时的中间结果的存档功能。
- 需要提供一个可回滚操作的场景，如 Word、记事本、Photoshop，idea等软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键，还有数据库中事务操作。
23.4 备忘录模式的注意事项和细节
- 给用户提供一种可以恢复的机制，可以使用户能够比较方便回到某个历史的状态
- 实现了信息的封装，使用户不需要关心保存细节
- 类成员变量过多，占用比较大的资源，每一次保存都会消耗一定内存
写在最后
- 如果我的文章对你有用，请给我点个👍，感谢你😊！
- 有问题，欢迎在评论区指出！💪
