【大话设计模式】模式九：备忘录模式
【引入】
需要保存恢复的场景,可以回滚的操作.比如游戏的存档,你在打Boss之前可以先存一下档,然后这局boss打的不理想,就能恢复到存档的状态。比如浏览网页时跳到下一页，也可以回退到上一页。比如手机APP的一些操作，都可以回退。VS编写代码就可以很好的回退，使用Ctrl+Z ，Ctrl+Y操作，这里需要用到备忘录模式。
一、备忘录模式
备忘录模式（Memento）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，这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。
Originator（发起人）：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。
public class Originator {
private String state;
//创建备忘录
public Memento createMemento() {
return (new Memento(this.state));
}
//恢复备忘录，将备忘录状态数据导入
public void recoverState(Memento memento) {
state = memento.getState();
}
public void display(){
System.out.println("状态："+this.state);
}
public String getState() {
return state;
}
public void setState(String state) {
this.state = state;
}
}Memento（备忘录）：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Menmento。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。
/**
* 管理者类
* 负责保存好备忘录类
*/
public class Caretaker {
private Memento memento;
public void setMemento(Memento memento) {
this.memento = memento;
}
public Memento getMemento() {
return memento;
}
}
Caretaker(管理者)：负责保存号备忘录Memento，不能对备忘录的内容进行操作或检查。
/**
*备忘录类
*/
public class Memento {
private String state;
public Memento(String state) {
this.state = state;
}
public void setState(String state) {
this.state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
}客户端类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Originator o=new Originator();
o.setState("OPEN");
o.display();
Caretaker caretaker=new Caretaker();
caretaker.setMemento(o.createMemento());
o.setState("OFF");
o.display();
o.recoverState(caretaker.getMemento());
o.display();
}
}
二、备忘录模式应用实现
我们举个游戏存档的例子吧。你在玩某个游戏的时候经常会对游戏进行存档，当想要从存档处玩的时候就读取存档并开始游戏。这个非常浅显的场景中。游戏本身就是Originator，存档当然就是Memento了，保存存档的文件区域可以坎组CareTaker。那要怎么实现呢？
UML类图
GameRole类
/**
* 游戏角色（备忘录创建者）
*/
public class GameRole {
//角色生命值
private int vit;
public GameRole(int vit) {
this.vit = vit;
}
//保存角色状态
public RoleStateMemento saveState() {
return (new RoleStateMemento(this.vit));
}
//恢复角色原来状态
public void recoveryRoleState(RoleStateMemento memento) {
vit = memento.getVit();
}
//获取当前角色生命值
public void display() {
System.out.println("当前生命值：" + vit);
}
public void beDefeat() {
this.vit = 0;
}
}备忘录类
public class RoleStateMemento {
private int vit;
public RoleStateMemento(int vit){
this.vit=vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getVit() {
return vit;
}
}角色状态管理者
/**
* 角色状态管理者
*/
public class RoleCaretaker {
private RoleStateMemento memento;
public RoleStateMemento getMemento() {
return memento;
}
public void setMemento(RoleStateMemento memento) {
this.memento = memento;
}
}客户端类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//开始关卡前保存进度
GameRole role=new GameRole(100);
role.display();
RoleCaretaker taker=new RoleCaretaker();
taker.setMemento(role.saveState());
//被Boss击败，游戏角色死亡
role.beDefeat();
role.display();
//恢复到保存进度时的状态
role.recoveryRoleState(taker.getMemento());
role.display();
}
} 
三、总结
优点
- 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。
- 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。
适用场景
- 需要保存和恢复数据的相关状态场景。
- 提供一个可回滚的操作。
- 适用于需要监控的副本场景。
- 数据库连接的事物管理就是备忘录模式。
四、备忘录模式应用
1、Mysql的Redo日志
我们都知道，事务的四大特性里面有一个是 持久性 ，具体来说就是只要事务提交成功，那么对数据库做的修改就被永久保存下来了，不可能因为任何原因再回到原来的状态。那么 MySQL 是如何保证一致性的呢？最简单的做法是在每次事务提交的时候，将该事务涉及修改的数据页全部刷新到磁盘中。但是这么做会有严重的性能问题，主要体现在两个方面：
- 因为 Innodb 是以页为单位进行磁盘交互的，而一个事务很可能只修改一个数据页里面的几个字节，这个时候将完整的数据页刷到磁盘的话，太浪费资源了。
- 一个事务可能涉及修改多个数据页，并且这些数据页在物理上并不连续，使用随机 IO 写入性能太差。
因此 MySQL 设计了 redo log ，具体来说就是只记录事务对数据页做了哪些修改，这样就能完美地解决性能问题了(相对而言文件更小并且是顺序IO)。
redo log 包括两部分：一个是内存中的日志缓冲（redo log buffer），另一个是磁盘上的日志文件（redo log file）。MySQL 每执行一条 DML 语句，先将记录写入 redo log buffer ，后续某个时间点再一次性将多个操作记录写到 redo log file 。
2、JDK中Corba的备忘录模式
Date类使用fastTime保存历史时间。
