引言
“撤销（undo）”是数字编辑软件（如word、ps、cad、记事本等）中必不可少的功能，它能让系统从当前的编辑状态返回至上一步状态，起到“反悔”的作用。而与之对应的一个操作叫“重做（redo）”，它是undo的逆操作，即撤销一步后又“反悔”，起到“恢复”的作用。undo和redo操作方便用户随时修改，非常有用。下面就分析下undo/redo功能，并对它的实现进行阐述。
开发思路
这两个操作的实现目测还是比较简单的，如果参与undo/redo的操作如果比较少，比如像“记事本”这种简单文字编辑软件，只有文字输入/删除的功能，那只用记录用户每一步输入/删除的文字，即可实现undo/redo操作。但如果参与undo/redo的操作特别多，比如像“绘图软件”这种，那我们可以有两种思路：
- 记录成图片：用户每进行一步操作，就把当前画布存储成一张图片，undo/redo时只用找到上一次的图片，然后刷新画布。
- 记录成操作数据：根据用户每一步操作的不同（是绘图?平移?缩放?旋转?删除?拷贝?还是填充?），记录下某一步需要的数据信息（比如平移操作，需要记录下平移前的pel、水平平移量dx、垂直平移量dy，填充操作需要记录下填充的颜色、填充前的颜色、填充扩展点的坐标等），以便分别为之实现undo回退和redo恢复操作。
上面两种方案，显然第2种更合理，因为第1种：图片占的内存很大，而Android系统的手机内存非常紧缺，很容易就堆栈溢出了，而若换种思路把图片存到SD卡上，那么存取图片的响应时间又特别长，而且这种方式非常不优雅，牺牲了SD卡，会为用户带来一些程序之外的麻烦。而第2种无论在时间和空间上都比较合理。
尽管第2种方案挺理想的，但一说起实现，问题又来了：绘图软件的操作很多，各式各样，因此回退或恢复操作也就需要逐一对应设计一套，这确实没有办法避免，哪叫功能这么多呢？那么，既然没有办法改变“每个操作对应一个实现”这个事实，我们就只能尽量设计好undo/redo的数据结构、基类子类等，让它尽量好维护、好扩展，尽量为后期工作减少不必要的麻烦。那具体该怎么设计呢？
抽取步骤类
用户的每次操作都对应一步（经归纳，这些操作包括：绘制、变换、删除、拷贝、填充图形），因此我们可以抽象出一个叫“步骤”的基类Step，如下所示：
public class Step
{
protected static List pelList=CanvasView.getPelList(); // 图形链表
protected static CanvasView canvasVi=MainActivity.getCanvasView(); //重绘用的画布
protected Pel curPel; //最初生成的图形
public Step(Pel pel) //构造
{
this.curPel=pel;
}
public void undoUpdate(){} //撤销时的更新（子类覆写）
public void redoUpdate(){} //重做时的更新（子类覆写）
}
它定义了undoUpdate()和redoUpdate()两个抽象方法（即回退与恢复需要的更新处理），等待具体子类Step去分别实现，然后像第1章的Touch类一样，利用多态去调用，增强代码复用性、维护性和扩展性，思想一样，这里就不多说了，如果没有弄清为什么突然要抽象出这样一个Step类，不妨先看看后面，自然就懂啦。Step类体系如下所示：
双栈结构
仅仅建立一个Step类族其实并没有什么用，他们目前只是孤立的存在着，还需要一个容器去控制他们的生成、转移、销毁等，那这个容器是怎样的一种数据结构呢？
不知道你有没有隐约察觉到什么，撤销和重做的行为都有一个特点——先进后出。没错，点击撤销后总是回退至最近一步操作，而最先进行的操作反而是最后才能被撤销掉，重做同理。那么显然，我们可以用一个“栈”来模拟“撤销”：每当进行一步操作，就把该操作步骤对象压入撤销栈中，当点击撤销时，栈顶对应的步骤对象出栈，并执行该步骤对象的undoUpdate()方法进行回退。
但不要忘了我们还需要实现“重做”。其实稍微想下就会知道，既然重做是撤销的逆操作，那也就是说重做能进行的前提条件是撤销了，而撤销了哪些步骤总得需要一个容器去存储它吧，而又知道重做也是先进后出性质的，那这个容器必然也是“栈”。哈哈，是不是想通了呢？仿照上面的“撤销栈”，我们就很容易构建出一个与之结构完全相同的“重做栈”，里面装的全是“撤销过的步骤对象”。
所以可以得到如下的双栈结构：
该双栈结构与用户的4类操作有关：画布操作、撤销、重做、清空画布。每类操作执行后，双栈内的数据流转如下：
- 画布操作：每对画布进行一种操作，就生成一个这个操作对应的步骤对象，压入撤销栈，如此进行
- 撤销：当用户点击撤销时，撤销栈栈顶步骤对象弹出，调用其undoUpdate()方法，接着同时压入重做栈，如此进行
- 重做：当用户点击重做时，重做栈栈顶步骤对象弹出，调用其redoUpdate()方法，接着同时压入撤销栈，如此进行
- 清空画布：当用户点击清空时，不仅要把画布上的图形数据全部清空，此时还需要把撤销栈和重做栈分别清空
Step类族定义
由于篇幅有限，这里仅给出绘制图形操作的步骤类DrawpelStep的定义，以及上面讲的4类操作的实现代码：
//绘制图形步骤
public class DrawpelStep extends Step
{
protected int location; //图形所在链表位置
public DrawpelStep(Pel pel) //构造
{
super(pel); //重写父类
location=pelList.indexOf(pel); //找到该图形所在链表的位置
}
@Override
public void undoUpdate() //撤销
{
pelList.remove(location); //删除链表对应索引位置的图形
canvasVi.updateSavedBitmap(); //刷新画布
}
@Override
public void redoUpdate() //重做
{
pelList.add(location,curPel); //在链表指定位置插入图形
canvasVi.updateSavedBitmap(); //刷新画布
}
}
生成Step对象
在对画布的操作完毕后（通常是在Touch类族的up()方法），需要生成步骤对象压入撤销栈。这里是绘制好图形后，手指抬起瞬间进行的处理，代码很简单，如下所示：
undoStack.push(new DrawpelStep(newPel)); //将步骤对象压入撤销栈
撤销
点击撤销按钮，执行如下代码：
public void onUndoBtn(View v)
{
if(!undoStack.empty()) //撤销栈不为空，即存在画布操作产生的步骤
{
Step step=undoStack.pop(); //从撤销栈弹出栈顶
step.undoUpdate(); //调用栈顶步骤对象的undo处理
redoStack.push(step); //继续压入重做栈
}
}
重做
点击重做按钮，执行如下代码：
public void onRedoBtn(View v)
{
if(!redoStack.empty()) //重做栈不为空，即存在撤销过的步骤
{
Step step=redoStack.pop(); //从重做栈弹出栈顶
step.redoUpdate();//调用栈顶步骤对象的redo处理
undoStack.push(step);//继续压入撤销栈
}
}
清空画布
点击清空按钮，执行如下代码：
public void onClearBtn(View v)
{
......
undoStack.clear();
redoStack.clear();
}
结语
本章的内容到此就结束了，undo/redo的实现也全部水落石出了，其实并不难，是不是？不知道有没有体会到面向对象和数据结构的魅力呢？反正我一直觉得这两门课超级有用，做项目时十有八九都会用到，而且还不少。
我是不是越写越水了点？好多类似的东西前面已经介绍过，所以我就忽略了…没事，如果有什么疑问，或者您有更好的方案和建议，欢迎邮箱联系我：[email protected]。该项目的完整代码在我的GitHub上。下一章我将介绍这个绘图软件中填充颜色的实现。