C++设计模式-Memento备忘录模式

Memento模式
作用：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。

UML图：

Originator：负责创建一个备忘录Memento，用以记录当前时刻它的内部状态，并可使用备忘录恢复内部状态。Originator可根据需要决定Memento存储Originator的哪些内部状态。

Memento:负责存储Originator对象的内部状态，并可防止Originator以外的其他对象访问备忘录Memento。备忘录有两个接口，Caretaker只能看到备忘录的窄接口，它只能将备忘录传递给其他对象。Originator能够看到一个宽接口，允许它访问返回到先前状态所需的所有数据。

Caretaker：负责保存好备忘录Memento,不能对备忘录的内容进行操作或检查。

Memento模式中封装的是需要保存的状态,当需要恢复的时候才取出来进行恢复.原理很简单,实现的时候需要注意一个地方:窄接口和宽接口.所谓的宽接口就是一般意义上的接口,把对外的接口作为public成员;而窄接口反之,把接口作为private成员,而把需要访问这些接口函数的类作为这个类的友元类,也就是说接口只暴露给了对这些接口感兴趣的类,而不是暴露在外部.下面的实现就是窄实现的方法来实现的.

Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录历史属性的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时，Originator可以根据保存的Memento信息还原到前一状态。

如果在某个系统中使用命令模式时，需要实现命令的撤销功能，那么命令模式可以使用备忘录模式来存储可撤销操作的状态。

代码如下：

Memento.h

 1 #ifndef _MEMENTO_H_

 2 #define _MEMENTO_H_

 3 #include <string>

 4 

 5 using namespace std;

 6 

 7 //负责存储Originator对象的内部状态，并可防止Originator以外的其他对象访问备忘录Memento。

 8 //备忘录有两个接口，Caretaker只能看到备忘录的窄接口，它只能将备忘录传递给其他对象。Originator能够看到一个宽接口，允许它访问返回到先前状态所需的所有数据。

 9 class Memento

10 {

11 private:

12     //将Originator为friend类，可以访问内部信息，但是其他类不能访问

13     friend class Originator;

14     Memento(const string& state);

15     ~Memento();

16     void SetState(const string& state);

17     string GetState();

18     string _state;

19 };

20 

21 //负责创建一个备忘录Memento，用以记录当前时刻它的内部状态，并可使用备忘录恢复内部状态

22 class Originator

23 {

24 public:

25     Originator();

26     Originator(const string& state);

27     ~Originator();

28     void RestoreToMemento(Memento* pMemento);

29     Memento* CreateMemento();

30     void SetState(const string& state);

31     string GetState();

32     void show();

33 protected:

34 private:

35     string _state;

36 };

37 

38 //负责保存好备忘录Memento,不能对备忘录的内容进行操作或检查

39 class Caretaker

40 {

41 public:

42     Caretaker();

43     ~Caretaker();

44     void SetMemento(Memento*);

45     Memento* GetMemento();

46 private:

47     Memento* _memento;

48 };

49 

50 #endif

Memento.cpp

 1 #include "Memento.h"

 2 #include <iostream>

 3 #include <string>

 4 

 5 using namespace std;

 6 

 7 Memento::Memento(const string& state)

 8 {

 9     this->_state = state;

10 }

11 

12 Memento::~Memento()

13 {}

14 

15 string Memento::GetState()

16 {

17     return this->_state;

18 }

19 

20 void Memento::SetState(const string& state)

21 {

22     this->_state = state;

23 }

24 

25 Originator::Originator()

26 {}

27 

28 Originator::Originator(const string& state)

29 {

30     this->_state = state;

31 }

32 

33 Originator::~Originator()

34 {}

35 

36 string Originator::GetState()

37 {

38     return this->_state;

39 }

40 

41 void Originator::show()

42 {

43     cout << this->_state << endl;

44 }

45 

46 void Originator::SetState(const string& state)

47 {

48     this->_state = state;

49 }

50 

51 Memento* Originator::CreateMemento()

52 {

53     return new Memento(this->_state);

54 }

55 

56 void Originator::RestoreToMemento(Memento* pMemento)

57 {

58     this->_state = pMemento->GetState();

59 }

60 

61 Caretaker::Caretaker()

62 {}

63 

64 Caretaker::~Caretaker()

65 {}

66 

67 Memento* Caretaker::GetMemento()

68 {

69     return this->_memento;

70 }

71 

72 void Caretaker::SetMemento(Memento* pMemento)

73 {

74     this->_memento = pMemento;

75 }

main.cpp

 1 #include "Memento.h"

 2 

 3 int main()

 4 {

 5     //初始化对象，状态为“Old”

 6     Originator* o = new Originator("Old");

 7     o->show();

 8 

 9     //建立并保存Memento

10     Caretaker* pTaker = new Caretaker();

11     pTaker->SetMemento(o->CreateMemento());

12 

13     //改变状态

14     o->SetState("New");

15     o->show();

16 

17     //恢复状态

18     o->RestoreToMemento(pTaker->GetMemento());

19     o->show();

20 

21     return 0;

22 }

结果如下：