Java設計模式學習記錄-備忘錄模式

前言

這次要介紹的是備忘錄模式，也是行為模式的一種 。現在人們的智能手機上都會有備忘錄這樣一個功能，大家也都會用，就是為了記住某件事情，防止以后自己忘記了。那么備忘錄模式又是什么樣子的呢？是不是和手機上的備忘錄一樣呢？下面來介紹一下。

備忘錄模式 

概念介紹

備忘錄模式是指在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，並在該對象之外保存這個狀態。這樣以后就可以將該對象恢復到原先保存的狀態。簡單的來說就是平時玩的通關游戲，第一次前進了5步，第二次前進時踩到便便了，然后要回到之前的進度。例如下圖結構：

 

舉例

我們還是用一個小例子來簡單介紹一下備忘錄模式，在玩一個步驟游戲時，每走一步時步數都加一，遇到道具可以快速走幾步，或者減幾步。用備忘錄模式的思想來實現這個邏輯，就是如下代碼。

游戲類

/**
 * 游戲
 */
@Data
public class Game {

    /**
     * 玩家走的步數
     */
    private int playerStep;

    /**
     * 備份游戲
     * @return
     */
    public GameMemento createGameMemento(){
        return new GameMemento(playerStep);
    }

    /**
     * 開始玩游戲
     */
    public void play(){
        playerStep = 0;
    }

    /**
     * 恢復備份
     * @param gameMemento
     */
    public void restore(GameMemento gameMemento){
        this.playerStep = gameMemento.getPlayerSteps();
    }
}

備份

/**
 * 備份
 */
@Getter
public class GameMemento {
    /** 步數 */
    private int playerSteps;

    /**
     * 備份步數
     * @param playerSteps
     */
    public GameMemento(int playerSteps){
        this.playerSteps = playerSteps;
    }

}

備份信息管理類

/**
 * 備份信息管理類
 */
public class Caretaker {
    /** 備份 */
    private GameMemento gameMemento;
    /** 恢復備份 */
    public GameMemento retrieveMemento(){
        return this.gameMemento;
    }
    /** 保存備份 */
    public void saveMemento(GameMemento gameMemento){
        this.gameMemento = gameMemento;
    }
}

測試

public class Player {

    public static void main(String[] args) {

        Game game = new Game();
        System.out.println("游戲開始，撿到滑板，前進10步");
        game.setPlayerStep(10);
        //備份當前狀態
        System.out.println("備份當前狀態");
        GameMemento gameMemento = game.createGameMemento();

        Caretaker caretaker = new Caretaker();

        caretaker.saveMemento(gameMemento);
        System.out.println("備份完成");
        game.play();
        System.out.println("踩到便便了，當前步數為："+game.getPlayerStep());
        System.out.println("還原到之前一步");
        game.restore(caretaker.retrieveMemento());

        System.out.println("恢復完成，當前玩家步數是："+game.getPlayerStep());

    }

}

運行結果

游戲開始，撿到滑板，前進10步
備份當前狀態
備份完成
踩到便便了，當前步數為：0
還原到之前一步
恢復完成，當前玩家步數是：10

上面的這個例子使用了lombok插件的注解例如：@Getterhe@Data所以少寫了getter和setter方法。看完了這個小例子，大概應該知道備忘錄模式是個什么邏輯了吧，有點類似咱們平時知道的事務回滾的機制。下面還是分析一下，備忘錄模式都是由哪些部分組成的。

備忘錄模式結構

結構圖如下

備忘錄模式的構成角色如下所示。

原發器類（Originator）：創建一個備忘錄對象，使用備忘錄存儲它的內部狀態。

負責人類（CareTaker）：負責保存好備忘錄對象，不能檢查或操作備忘錄的內容。

備忘錄類（Memento）：將原發器的內部狀態存儲起來，原發器根據需要決定備忘錄存儲原發器的哪些內部狀態。

總結

優點

1、它提供了一種狀態恢復的實現機制，使得用戶可以方便地回到一個特定的歷史步驟，當新的狀態無效或者存在問題時，可以使用暫時存儲起來的備忘錄將狀態復原。

2、備忘錄實現了對信息的封裝，一個備忘錄對象是一種原發器對象狀態的表示，不會被其他代碼所改動。備忘錄保存了原發器的狀態，采用列表、堆棧等集合來存儲備忘錄對象可以實現多次撤銷操作。

缺點 

資源消耗過大，如果需要保存的原發器類的成員變量太多，就不可避免需要占用大量的存儲空間，每保存一次對象的狀態都需要消耗一定的系統資源。

適用場景

1、保存一個對象在某一個時刻的全部狀態或部分狀態，這樣以后需要時它能夠恢復到先前的狀態，實現撤銷操作。

2、防止外界對象破壞一個對象歷史狀態的封裝性，避免將對象歷史狀態的實現細節暴露給外界對象。

 

 

 

 

想了解更多的設計模式請查看Java設計模式學習記錄-GoF設計模式概述。