设计模式之备忘录模式

俗话说好记性不如烂笔头,这句话用来形容备忘录模式的作用再恰当不过了。备忘录模式的作用就是记住某对象的内部(历史)状态(或历史数据),以备将来使用的时候随之恢复之前的某一状态(或数据)。也就是说<font color="#ff00ff">备忘录设计模式提供了实现可撤销操作的解决方案</font>.通俗的将就是该模式让你有一种吃了后悔药的感觉。

实际上保存一个对象的数据有很多种有段,不能为了模式而模式,这样个人认为有点违背模式的初衷。比如我们可以将对象的数据写到文件里、也可以存到数据库里。手段不同但是都有一个目的,就是保存之后为以后恢复数据使用,黑猫白猫,在备忘录的世界里,能准确的恢复数据就是好猫。在面向对象语言出现之前,游戏不也有存档和退档功能?

备忘录模式涉及了三个角色,Originator:需要保存其状态的对象;Caretaker负责出发保存和恢复数据;Memento负责记录Originator对象的一些数据。备忘录角色可以设计成一个接口IMemento,具体怎么存储数据,就要看IMemento接口的的具体实现。比如可以文件保存,可以内存保存,可以数据库保存等等手段。是具体情况而定。

需要注意的是IMemento有一个原则,就是需要确保不会将Originator的内部状态或者数据暴露给外部,以免破坏封装原则。也就是说IMemento只需要保存Originator必要的状态(数据),而不是全部状态(数据)

三者之前见得相互作用可以用下图来表示:


在这里插入图片描述

当然,凡事需要节制,过犹不及也适用于备忘录模式,比如如果Originator的状态很重,那么使用该设计模式就需要的创建代价可能较大,比如增加内存的使用等等。比如PS软件里就有一个历史记录的功能,建议不要设置太多,否则内存占用较大,可能造成电脑卡式,其设置页面如下图:


在这里插入图片描述

以文本编辑器TextEditor为例,可以用来添加文字,代码如下所示:

public class TextEditor {

    private StringBuilder currentText;

    public TextEditor() {
        this.currentText = new StringBuilder();
    }

    public void addText(String text) {
        currentText.append(text);
    }
}

下载假设文本编辑器TextEditor需要实现保存和恢复功能,当保存的时候我们需要当前的文本被保存。这样,当我们撤销后续的更改时,我们就可以恢复之前的文本数据了。备忘录模式在此就很合适,见下面代码。

public class TextMemento {

    private String text;

    public TextMemento(String text) {
        this.text = text;
    }

    public String getText() {
        return text;
    }
}

需要注意的是为了防止外部对文本进行修改,TextMemento没有使用StringBuilder而是使用了String。然后我们为TextEditor添加save和restore方法:

//返回一个备忘录对象
public TextMemento save() {
    return new TextMemento (currentText.toString());
}

//恢复之前的数据
public void restore(TextWindowState save) {
    currentText = new StringBuilder(save.getText());
}

设计好了之后,最后Caretaker也很简单了:

class Caretaker{
   TextMemento memento;
   TextEditor textEditor;
   
   public void saveData() {
    memento= textEditor.save();
  }

  public void restoreData() {
    textEditor.restore(memento);
   }
}

如果想要往后回退较多步骤的话,可以将Caretaker改造如下:

class Caretaker{
   List<TextMemento> mementos;
   TextEditor textEditor;
   
   public void saveData() {
    mementos.add(textEditor.save());
  }

  public void restoreData(int index) {
    TextMemento memento= mementos.remove(index);
    textEditor.resotre(memento)
   }
}

参考资料:Memento Design Pattern in Java

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