备忘录模式介绍
备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为模式。用于保存一个对象的当前状态，以便在适当的时候恢复对象。例如：浏览器回退、编辑器撤销与重做、虚拟机生成快照与恢复、游戏悔棋等。
备忘录模式定义
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。
备忘录模式使用场景
- 需要保存/恢复数据的相关状态场景。
备忘录模式 UML 类图
角色介绍：
- Originator：原发器，真正要被保存或恢复的对象，其负责创建一个备忘录，可以存储、恢复需要状态信息。
- Memento：备忘录角色，用于存储 Originator 的内部状态。防止外部直接访问 Originator。
- Caretaker：管理者，负责存储备忘录，但不能对备忘录的内容进行操作和访问，只能够将备忘录传递给其他对象。
备忘录模式示例
这里以下棋为例，下棋支持悔棋，撤销悔棋操作。
原发器角色
棋子类 Chessman，包含棋子名称，棋子所在棋盘位置状态。
public class Chessman {
String label;
int x;
int y;
public Chessman(String label, int x, int y) {
this.label = label;
this.x = x;
this.y = y;
}
// 创建备忘录
public Memento save() {
return new Memento(label, x, y);
}
// 恢复状态
public void restore(Memento memento) {
label = memento.label;
x = memento.x;
y = memento.y;
}
@Override
public String toString() {
return "Chessman{" +
"label='" + label + '\'' +
", x=" + x +
", y=" + y +
'}';
}
}
备忘录角色
存储棋子的状态
public class Memento {
String label;
int x;
int y;
public Memento(String label, int x, int y) {
this.label = label;
this.x = x;
this.y = y;
}
}
管理者角色
管理备忘录，负责备忘录的存取。
public class Caretaker {
// 备忘录列表
List<Memento> mementos = new ArrayList<>();
// 存档
public void archive(Memento memento) {
mementos.add(memento);
}
// 获取存档
public Memento getMemento(int index) {
return mementos.get(index);
}
}
客户端
public class Client {
private static Caretaker caretacker = new Caretaker();
private static int step = 0;
public static void main(String[] args) {
Chessman chessman = new Chessman("车", 0, 0);
System.out.println(chessman);
// 走车，位置(5,0)
playChess(chessman, 5, 0);
// 走车，位置(5,10)
playChess(chessman, 5, 10);
// 走错了，悔棋
undoChess(chessman);
// 悔错了，撤销悔棋
redoChess(chessman);
}
// 走一步
public static void playChess(Chessman chessman, int x, int y) {
chessman.x = x;
chessman.y = y;
caretacker.archive(chessman.save());
step++;
System.out.println(chessman);
}
// 悔棋
public static void undoChess(Chessman chessman) {
System.out.println("悔棋");
step--;
chessman.restore(caretacker.getMemento(step - 1));
System.out.println(chessman);
}
// 撤销悔棋
public static void redoChess(Chessman chessman) {
System.out.println("撤销悔棋");
step++;
chessman.restore(caretacker.getMemento(step - 1));
System.out.println(chessman);
}
}
输出结果如下：
Chessman{label='车', x=0, y=0}
Chessman{label='车', x=5, y=0}
Chessman{label='车', x=5, y=10}
悔棋
Chessman{label='车', x=5, y=0}
撤销悔棋
Chessman{label='车', x=5, y=10}
备忘录模式总结
优点
- 给用户提供了一种可以恢复状态的机制，使用户能够方便地回到某个历史状态。
- 实现了信息的封装，使用户无需关系状态的保存细节。
缺点
资源消耗过大，如果需要保存的原发器类的成员变量太多，势必会占用比较大的存储空间，而且每保存一次对象的状态都需要消耗一定的内存。
Android 源码中备忘录模式
Android 源码中 Activity 异常关闭后需要恢复之前的状态，此处就使用了备忘录模式，具体请参考Activity源码分析-状态保存及恢复 文章。
这个过程 Activity 扮演了 Caretaker 角色，负责存储和恢复 UI 的状态信息；Activity、View 体系、Fragment 对象为 Originator 角色，也就是要存储状态的对象；Bundle 充当 Memento 角色。
