java设计模式-备忘录模式

备忘录模式详解

备忘录模式又叫作快照模式或Token模式，是一种对象的行为模式。在备忘录模式里，一个备忘录是一个对象，它存储另一个对象（原发器对象）在某个瞬间的内部状态。备忘的目的就是为了以后在需要的时候，可以将原发器对象的状态恢复到备忘录所保存的状态。
备忘录的本质：保存和恢复状态
设计意图：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。这样就可以将该对象恢复到原先保存的状态了。

备忘录模式的结构

备忘录模式涉及的角色及其职责如下：

原发器角色：原发器根据需要决定将自己的哪些内部状态保存到备忘录中，并可以使用备忘录来恢复内部状态。
备忘录角色：负责存储原发器对象的内部状态，但是具体需要存储哪些状态是由原发器对象来决定的。另外备忘录应该只能由原发器对象来访问它内部的数据，原发器外部的对象不应该访问到备忘录对象的内部数据。
为了控制对备忘录对象的访问，备忘录模式中出现了窄接口和宽接口的概念。
• 窄接口：管理者只能看到备忘录的窄接口，窄接口的实现中通常没有任何的方法，只是一个类型标识。窄接口使得管理者只能将备忘录传递给其他对象。
• 宽接口：原发器能够看到备忘录的宽接口，从而可以从备忘录中获取到所需的数据，来将自己恢复到备忘录中所保存的状态。理想情况是：只允许生成备忘录的原发器来访问该备忘录的内部状态，通常实现成为原发器内的一个私有内部类。
管理者(Caretaker)角色:备忘录管理者，或者称为备忘录负责人。主要负责保存好备忘录对象，但是不能对备忘录对象的内容进行操作或检查。

示例：

/**
 * 
design-mode
 * 
备忘录的窄接口，没有任何方法定义
 *
 * @author : ZhangYuJie
 * @date : 2022-05-08 19:16
 **/

再看看原发器角色，它里面会有备忘录对象的实现，此处将真正的备忘录对象当作原发器对象的一个私有内部类来实现。示例代码：

package com.example.designmode.memento;

/**
 * 
design-mode
 * 

 *
 * @author : ZhangYuJie
 * @date : 2022-05-08 19:16
 **/

public class Originator {
    /**
     * 示意，表示原发器的状态
     */
    private String state = "";

    /**
     * 创建备忘录，保存原发器的状态
     *
     * @return 创建好的备忘录对象
     */
    public Memento createMemento() {
        return new MementoImpl(state);
    }

    /**
     * 将原发器恢复到备忘录中保存的状态
     * 保存有原发器状态的备忘录对象
     * @param
     */
    public void recoverFromMemento(Memento memento) {
        MementoImpl mementoImpl = (MementoImpl) memento;
        this.state = mementoImpl.getState();
    }

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }

    /**
     * 真正的备忘录对象，实现了备忘录窄接口 实现成私有的内部类，不让外部访问
     */
    private static class MementoImpl implements  Memento {

        /**
         * 示意，表示需要保存的状态
         */
        private String state = "";

        public MementoImpl(String state) {
            super();
            this.state = state;
        }

        public String getState() {
            return state;
        }
    }

}

备忘录管理者的示例代码。

package com.example.designmode.memento;

/**
 * 
design-mode
 * 

 *
 * @author : ZhangYuJie
 * @date : 2022-05-08 19:16
 **/

public class Caretaker {

    /**
     * 记录被保存的备忘录对象
     */
    private Memento memento = null;

    public Memento getMemento() {
        return memento;
    }

    public void setMemento(Memento memento) {
        this.memento = memento;
    }

}

main方法来测试一下:

package com.example.designmode.memento;

/**
 * 
design-mode
 * 

 *
 * @author : ZhangYuJie
 * @date : 2022-05-08 19:18
 **/

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个原发器
        Originator o = new Originator();
        // 设置其初始状态
        o.setState("state 0");
        // 打印原发器当前的状态
        System.out.println("原发器的初始状态：" + o.getState());
        // 将原发器当前的状态保存到备忘录中
        Memento memento = o.createMemento();
        // 创建一个管理者
        Caretaker c = new Caretaker();
        // 将创建好的备忘录交给管理者进行管理
        c.setMemento(memento);
        // 改变原发器的状态
        o.setState("state 1");
        // 打印原发器当前的状态
        System.out.println("原发器改變后状态：" + o.getState());
        // 将原发器状态恢复到备忘录保存的状态
        o.recoverFromMemento(c.getMemento());
        // 再次打印原发器当前的状态
        System.out.println("原发器恢復后状态：" + o.getState());
    }
}

结果：

原发器的初始状态：state 0
原发器改變后状态：state 1
原发器恢復后状态：state 0

备忘录模式适用场景：

如果必须保存一个对象在某一个时刻的状态，方便在以后需要的时候，可以把该对象恢复到先前的状态

备忘录模式的优缺点：

优点：
在备忘录模式中，原发器不再需要管理和保存其内部状态的一个个版本，而是交由管理者或客户端对这些状态的版本进行管理，从而让原发器对象得到简化
缺点：
管理者负责维护备忘录，但是管理者并不知道备忘录中有多少个状态。因此当存储备忘录时，一个本来很小的管理者，可能会产生大量的存储消耗