【设计模式】备忘录模式

备忘录模式（Memento Pattern）保存一个对象的某个状态，以便在适当的时候恢复对象。备忘录模式属于行为型模式。

基本介绍

• 意图：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。

• 主要解决：所谓备忘录模式就是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。

• 何时使用：很多时候我们总是需要记录一个对象的内部状态，这样做的目的就是为了允许用户取消不确定或者错误的操作，能够恢复到他原先的状态，使得他有"后悔药"可吃。

• 如何解决：通过一个备忘录类专门存储对象状态。

• 关键代码：客户不与备忘录类耦合，与备忘录管理类耦合。

• 应用实例：
  • 1、后悔药。
  • 2、打游戏时的存档。
  • 3、Windows 里的 ctri + z。
  • 4、IE 中的后退。
  • 4、数据库的事务管理。
• 优点：
  • 1、给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态。
  • 2、实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节。

• 缺点：消耗资源。如果类的成员变量过多，势必会占用比较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的内存。

• 使用场景：
  • 1、需要保存/恢复数据的相关状态场景。
  • 2、提供一个可回滚的操作。

注意事项：

• 1、为了符合迪米特原则，还要增加一个管理备忘录的类。
• 2、为了节约内存，可使用原型模式+备忘录模式。

概括

基本介绍

1. 备忘录模式（Memento Pattern）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。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态
2. 可以这里理解备忘录模式：现实生活中的备忘录是用来记录某些要去做的事情，或者是记录已经达成的共同意见的事情，以防忘记了。而在软件层面，备忘录模式有着相同的含义，备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态，或者某些数据，当要做回退时，可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作
3. 备忘录模式属于行为型模式

备忘录模式的原理类图

对原理类图的说明-即(备忘录模式的角色及职责)

1. originator：对象(需要保存状态的对象)
2. Memento：备忘录对象,负责保存好记录，即 Originator 内部状态

3. Caretaker：守护者对象,负责保存多个备忘录对象，使用集合管理，提高效率

   说明：如果希望保存多个 originator 对象的不同时间的状态，也可以，只需要要 HashMap

我的理解

就是存档

应用实例

游戏角色状态恢复问题
游戏角色有攻击力和防御力，在大战 Boss 前保存自身的状态(攻击力和防御力)，当大战 Boss 后攻击力和防御力下降，从备忘录对象恢复到大战前的状态

使用传统方式

类图：

传统的方式的问题分析

1. 一个对象，就对应一个保存对象状态的对象， 这样当我们游戏的对象很多时，不利于管理，开销也很大.
2. 传统的方式是简单地做备份，new 出另外一个对象出来，再把需要备份的数据放到这个新对象，但这就暴露了对象内部的细节
3. 解决方案： => 备忘录模式

使用备忘录模式

1. 应用实例要求
   游戏角色有攻击力和防御力，在大战 Boss 前保存自身的状态(攻击力和防御力)，当大战 Boss 后攻击力和防御力下降，从备忘录对象恢复到大战前的状态
2. 思路分析和图解(类图)
   

代码实现：

Memento

package com.atguigu.memento.game;

public class Memento {

    //攻击力
    private int vit;
    //防御力
    private int def;

    public Memento(int vit, int def) { 
        super();
        this.vit = vit; 
        this.def = def;
    }
    public int getVit() { 
        return vit;
    }
    public void setVit(int vit) { 
        this.vit = vit;
    }
    public int getDef() { 
        return def;
    }
    public void setDef(int def) { 
        this.def = def;
    }
}

GameRole

package com.atguigu.memento.game;

public class GameRole {

    private int vit; 
    private int def;

    //创建 Memento ,即根据当前的状态得到 Memento 
    public Memento createMemento() {
    return new Memento(vit, def);
    }

    //从备忘录对象，恢复 GameRole 的状态
    public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento) { 
        this.vit = memento.getVit();
        this.def = memento.getDef();
    }

    //显示当前游戏角色的状态 
    public void display() {
        System.out.println("游戏角色当前的攻击力：" + this.vit + "  防御力: " + this.def);
    }

    public int getVit() {
        return vit;
    }
    public void setVit(int vit) { 
        this.vit = vit;
    }
    public int getDef() { 
        return def;
    }
    public void setDef(int def) { 
        this.def = def;
    }
}

Caretaker

package com.atguigu.memento.game;

import java.util.ArrayList; 
import java.util.HashMap;

//守护者对象, 保存游戏角色的状态
public class Caretaker {

    //如果只保存一次状态
    private Memento memento;

    //对 GameRole 保存多次状态
    //private ArrayList mementos;
    
    //对多个游戏角色保存多个状态
    //private HashMap> rolesMementos;

    public Memento getMemento() { 
        return memento;
    }

    public void setMemento(Memento memento) { 
        this.memento = memento;
    }
}

Client

package com.atguigu.memento.game;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建游戏角色
        GameRole gameRole = new GameRole(); 
        gameRole.setVit(100); 
        gameRole.setDef(100);

        System.out.println("和 boss 大战前的状态"); 
        gameRole.display();

        //把当前状态保存 caretaker
        Caretaker caretaker = new Caretaker(); 
        caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());

        System.out.println("和 boss 大战~~~"); 
        gameRole.setDef(30); 
        gameRole.setVit(30);
        gameRole.display();

        System.out.println("大战后，使用备忘录对象恢复到站前"); 
        gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento());
        System.out.println("恢复后的状态"); 
        gameRole.display();
    }
}

备忘录模式的注意事项和细节

1. 给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态
2. 实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节
3. 如果类的成员变量过多，势必会占用比较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的内存, 这个需要注意
4. 适用的应用场景：1、后悔药。 2、打游戏时的存档。 3、Windows 里的 ctri + z。 4、IE 中的后退。 4、数据库的事务管理
5. 为了节约内存，备忘录模式可以和原型模式配合使用