设计模式(19)——备忘录模式

目录

      • 游戏角色状态恢复问题
      • 传统方案解决游戏角色恢复
      • 备忘录模式
      • 备忘录模式解决游戏角色恢复状态实例
      • 备忘录模式的注意事项和细节

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

传统方案解决游戏角色恢复

  • 传统的设计方案(类图)
    设计模式(19)——备忘录模式_第1张图片
  • 传统的方式的问题分析
    • 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
    • 传统的方式是简单的做备份,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
    • 解决方案: => 备忘录模式

备忘录模式

  • 基本介绍
    • 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
    • 可以这样理解备忘录模式: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
    • 备忘录模式属于行为型模式
  • 原理类图
    设计模式(19)——备忘录模式_第2张图片
  • 对原理类图的说明-即(备忘录模式的角色及职责)
    • Origintor:对象(需要保存状态的对象)
    • Memento:备忘录对象,负责保存好记录,即Origintor内部状态
    • 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Origintor对象的不同时间的状态,也可以,只需要 HashMap
  • 代码实现
package com.lm.memento.theory;

//备忘录对象,负责保存好记录,即Originator的内部状态
public class Memento {

	private String state;

	public Memento(String state) {
		this.state = state;
	}

	public String getState() {
		return state;
	}
	
}
package com.lm.memento.theory;

//需要保存状态的对象
public class Originator {

	private String state;//状态信息

	public String getState() {
		return state;
	}

	public void setState(String state) {
		this.state = state;
	}
	
	//编写一个方法,可以保存一个状态对象 Memento
	//因此编写一个方法返回Memento
	public Memento saveStateMemento() {
		return new Memento(state);
	}
	
	//通过备忘录对象,恢复状态
	public void getStateFromMemento(Memento memento) {
		state = memento.getState();
	}
}
package com.lm.memento.theory;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//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
public class Caretaker {

	//在List集合中会有很多的备忘录对象
	private List<Memento> mementoList = new ArrayList<Memento>();
	
	public void add(Memento memento) {
		mementoList.add(memento);
	}
	
	//获取到第index个Originator 的备忘录对象(即保存状态)
	public Memento get(int index) {
		return mementoList.get(index);
	}
}
package com.lm.memento.theory;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		Originator originator = new Originator();
		Caretaker caretaker = new Caretaker();
		
		originator.setState("状态#1 攻击力 100");
		
		//保存了当前的状态
		caretaker.add(originator.saveStateMemento());
		
		originator.setState("状态#2 攻击力 80");
		
		caretaker.add(originator.saveStateMemento());
		
		originator.setState("状态#3 攻击力 50");
		
		caretaker.add(originator.saveStateMemento());

		System.out.println("当前的状态是 = " + originator.getState());
		
		//希望得到状态1,将originator恢复到状态1
		originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));

		System.out.println("恢复到状态1,当前的状态是 = " + originator.getState());
	}
}

输出结果如下

当前的状态是 = 状态#3 攻击力 50
恢复到状态1,当前的状态是 = 状态#1 攻击力 100

备忘录模式解决游戏角色恢复状态实例

  • 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
  • 思路分析和图解(类图)
    设计模式(19)——备忘录模式_第3张图片
  • 代码实现
package com.lm.memento.game;

public class Memento {

	private int vit;//攻击力
	private int def;//防御力
	
	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;
	}
	
}
package com.lm.memento.game;

public class GameRole {

	private int vit;//攻击力
	private int def;//防御力
	
	//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;
	}
	
}
package com.lm.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;
	}
	
}
package com.lm.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();
		
		//把当前状态保存到Caretaker
		Caretaker caretaker = new Caretaker();
		caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());
		
		System.out.println("和Boss开始大战~~~");
		gameRole.setVit(30);
		gameRole.setDef(30);
		
		gameRole.display();
		
		System.out.println("大战后,使用备忘录对象恢复到战前");
		
		gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento());
		System.out.println("恢复后的状态");
		gameRole.display();
	}

}

输出的结果如下

和Boss大战前的状态
游戏角色当前的攻击力:100 防御力:100
和Boss开始大战~~~
游戏角色当前的攻击力:30 防御力:30
大战后,使用备忘录对象恢复到战前
恢复后的状态
游戏角色当前的攻击力:100 防御力:100

备忘录模式的注意事项和细节

  • 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
  • 如果类的成员变量过多,势必会占用较大的资源,而且每一次保存都会消耗一定的内存,这个需要注意
  • 适用的应用场景:1、后悔药;2、打游戏的存档;3、Windows里的ctrl+z;4、IE中的后退;5、数据库的事务管理
  • 为了节约内存,备忘录模式可以和原型模式配合使用

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