设计模式(行为型)之备忘录模式(Memento Pattern)

PS一句:最终还是选择CSDN来整理发表这几年的知识点,该文章平行迁移到CSDN。因为CSDN也支持MarkDown语法了,牛逼啊!

【工匠若水 】 阅读前一篇《设计模式(行为型)之中介者模式(Mediator Pattern)》

概述

备忘录模式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,当前很多软件都提供了撤销(Undo)操作,其中就使用了备忘录模式。

核心

概念: 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。

备忘录模式结构重要核心模块:

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。

注意事项:

由于在备忘录中存储的是原发器的中间状态,因此需要防止原发器以外的其他对象访问备忘录,特别是不允许其他对象来修改备忘录。所以在设计备忘录类时需要考虑其封装性,除了Originator类,不允许其他类来调用备忘录类Memento的构造函数与相关方法,如果不考虑封装性,允许其他类调用,将导致在备忘录中保存的历史状态发生改变,通过撤销操作所恢复的状态就不再是真实的历史状态,备忘录模式也就失去了本身的意义。

使用场景

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。

程序猿实例

这里展示一个备忘录模式的例子(模拟一个Android机器人在二维平面地图上坐标点移动,可以回退一步),严格遵守模式几大核心模板,不多解释:

package yanbober.github.io;//Originator(原发器)class RobotPosition {private String mRobotName;private int mCurXPos;private int mCurYpos;public RobotPosition(String mRobotName, int mCurXPos, int mCurYpos) {this.mRobotName = mRobotName;this.mCurXPos = mCurXPos;this.mCurYpos = mCurYpos;}(int mCurXPos, int mCurYpos) {this.mCurXPos = mCurXPos;this.mCurYpos = mCurYpos;}() {System.out.println(“#RobotPosition#”+mRobotName+”: “+mCurXPos+”, “+mCurYpos);}public RobotPositionMemento save() {return new RobotPositionMemento(mRobotName, mCurXPos, mCurYpos);}(RobotPositionMemento memento) {this.mRobotName = memento.getmRobotName();this.mCurXPos = memento.getmCurXPos();this.mCurYpos = memento.getmCurYpos();}}//Memento(备忘录)class RobotPositionMemento {private String mRobotName;private int mCurXPos;private int mCurYpos;public RobotPositionMemento(String mRobotName, int mCurXPos, int mCurYpos) {this.mRobotName = mRobotName;this.mCurXPos = mCurXPos;this.mCurYpos = mCurYpos;}public String getmRobotName() {return mRobotName;}() {return mCurXPos;}() {return mCurYpos;}}//Caretaker(负责人)class RobotPositionCaretaker {private RobotPositionMemento memento;public RobotPositionMemento getMemento() {return memento;}(RobotPositionMemento memento) {this.memento = memento;}}{(String[] args) {RobotPositionCaretaker caretaker = new RobotPositionCaretaker();RobotPosition robot = new RobotPosition(“Android”, 0, 0);robot.drawScreen();caretaker.setMemento(robot.save());robot.setPos(0, 1);robot.drawScreen();caretaker.setMemento(robot.save());robot.setPos(5, 5);robot.drawScreen();//back on steprobot.restore(caretaker.getMemento());robot.drawScreen();caretaker.setMemento(robot.save());}}

升级装逼:

哪有机器人回退只能回退一步的说法呢?太弱了,再怎么地也得支持多步回退啊。对上面修改如下(支持多步回退,不做过多解释):

package yanbober.github.io;import java.util.ArrayList;import java.util.List;//Originator(原发器)class RobotPosition {private String mRobotName;private int mCurXPos;private int mCurYpos;public RobotPosition(String mRobotName, int mCurXPos, int mCurYpos) {this.mRobotName = mRobotName;this.mCurXPos = mCurXPos;this.mCurYpos = mCurYpos;}(int mCurXPos, int mCurYpos) {this.mCurXPos = mCurXPos;this.mCurYpos = mCurYpos;}() {System.out.println(“#RobotPosition#”+mRobotName+”: “+mCurXPos+”, “+mCurYpos);}public RobotPositionMemento save() {return new RobotPositionMemento(mRobotName, mCurXPos, mCurYpos);}(RobotPositionMemento memento) {this.mRobotName = memento.getmRobotName();this.mCurXPos = memento.getmCurXPos();this.mCurYpos = memento.getmCurYpos();}}//Memento(备忘录)class RobotPositionMemento {private String mRobotName;private int mCurXPos;private int mCurYpos;public RobotPositionMemento(String mRobotName, int mCurXPos, int mCurYpos) {this.mRobotName = mRobotName;this.mCurXPos = mCurXPos;this.mCurYpos = mCurYpos;}public String getmRobotName() {return mRobotName;}() {return mCurXPos;}() {return mCurYpos;}}//Caretaker(负责人)class RobotPositionCaretaker {private List<RobotPositionMemento> mementoList = new ArrayList<>();public RobotPositionMemento getMemento(int setp) {return mementoList.get(setp);}(RobotPositionMemento memento) {this.mementoList.add(memento);}}{(String[] args) {RobotPositionCaretaker caretaker = new RobotPositionCaretaker();RobotPosition robot = new RobotPosition(“Android”, 0, 0);robot.drawScreen();caretaker.setMemento(robot.save());robot.setPos(0, 1);robot.drawScreen();caretaker.setMemento(robot.save());robot.setPos(5, 5);robot.drawScreen();//back to step 1robot.restore(caretaker.getMemento(0));robot.drawScreen();caretaker.setMemento(robot.save());}}

运行结果:

RobotPosition#Android: 0, 0 RobotPosition#Android: 0, 1 RobotPosition#Android: 5, 5 RobotPosition#Android: 0, 0

总结一把

备忘录模式优点:

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。

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,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。

【工匠若水 】 继续阅读《待续。。。》

蝙蝠黑暗中闯荡,树木默默的成长,蝴蝶破蛹后飞翔,

设计模式(行为型)之备忘录模式(Memento Pattern)

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