用Rust实现23种设计模式之 备忘录模式

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备忘录模式是一种行为型设计模式，它允许在不暴露对象内部状态的情况下捕获和恢复对象的状态。以下是备忘录模式的优点和使用场景：

优点：

1. 封装性：备忘录模式将对象的状态保存在备忘录对象中，从而实现了对象状态的封装，使得其他对象无法直接访问。
2. 可恢复性：备忘录模式允许在不破坏封装性的前提下，捕获和恢复对象的状态，从而提供了对象状态的可恢复性。
3. 扩展性：备忘录模式可以灵活地添加新的备忘录对象，从而支持多个历史状态的保存和恢复。

使用场景：

1. 当需要保存和恢复对象的历史状态，并且不希望暴露对象内部状态时，可以考虑使用备忘录模式。
2. 当需要实现撤销和重做功能时，可以考虑使用备忘录模式。
3. 当需要保存和恢复对象的状态，并且希望将状态保存在外部，以减少内存占用时，可以考虑使用备忘录模式。

Rust实现备忘录模式的代码示例：

下面是一个使用Rust实现备忘录模式的示例代码，带有详细的注释和说明：

// 定义备忘录对象
struct Memento {
    state: String,
}
// 实现备忘录对象
impl Memento {
    fn new(state: String) -> Self {
        Memento { state }
    }
    fn get_state(&self) -> String {
        self.state.clone()
    }
}
// 定义原发器对象
struct Originator {
    state: String,
}
// 实现原发器对象
impl Originator {
    fn new() -> Self {
        Originator { state: String::new() }
    }
    fn set_state(&mut self, state: String) {
        self.state = state;
    }
    fn create_memento(&self) -> Memento {
        Memento::new(self.state.clone())
    }
    fn restore_state(&mut self, memento: Memento) {
        self.state = memento.get_state();
    }
}
// 定义管理者对象
struct Caretaker {
    mementos: Vec<Memento>,
}
// 实现管理者对象
impl Caretaker {
    fn new() -> Self {
        Caretaker { mementos: Vec::new() }
    }
    fn add_memento(&mut self, memento: Memento) {
        self.mementos.push(memento);
    }
    fn get_memento(&self, index: usize) -> Option<Memento> {
        self.mementos.get(index).cloned()
    }
}
fn main() {
    // 创建原发器对象和管理者对象
    let mut originator = Originator::new();
    let mut caretaker = Caretaker::new();
     // 设置原发器状态并创建备忘录
    originator.set_state("State 1".to_string());
    let memento1 = originator.create_memento();
    caretaker.add_memento(memento1);
     // 设置原发器状态并创建备忘录
    originator.set_state("State 2".to_string());
    let memento2 = originator.create_memento();
    caretaker.add_memento(memento2);
     // 恢复原发器状态
    if let Some(memento) = caretaker.get_memento(0) {
        originator.restore_state(memento);
    }
     // 打印当前原发器状态
    println!("Current state: {}", originator.state);
}

在上述代码中，我们首先定义了备忘录对象Memento，它包含一个状态字段state。然后，我们定义了原发器对象Originator，它包含一个状态字段state，并提供了设置状态、创建备忘录和恢复状态的方法。接下来，我们定义了管理者对象Caretaker，它维护了一个备忘录对象的集合，并提供了添加备忘录和获取备忘录的方法。
在main函数中，我们创建了原发器对象originator和管理者对象caretaker。然后，我们设置原发器的状态并创建备忘录，将备忘录添加到管理者中。接着，我们恢复原发器的状态，并打印当前的原发器状态。
通过备忘录模式，我们可以在不暴露对象内部状态的情况下，捕获和恢复对象的状态。这提供了对象状态的封装和可恢复性。

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