设计模式（19）——备忘录模式
目录
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- 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
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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）
- 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
- 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）
- 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