小侃设计模式（十六）-备忘录模式

1.概述

备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为型模式，它的主要思想是在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并将该状态保存在该对象之外，这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。它是相对简单的一种设计模式，能够允许用户取消不确定或者错误的操作，能够恢复到之前的状态。本文将详述备忘录模式的原理及使用方式。

2.原理及使用

2.1 原理

备忘录模式的UML类图如下所示：

备忘录模式主要包含三个核心角色：Originator(发起人)、Memento(备忘录)、Caretaker(管理者)。

Originator(发起人)：负责创建一个备忘录对象，用来记录当前时刻的内部状态，并可使用备忘录恢复状态；
Memento(备忘录)： 备忘录对象，负责保存好记录，即Originator内部状态；
Caretaker(管理者)：守护者对象，负责保存多个备忘录对象。

2.2 案例

游戏角色有攻击力和防御力，在大战Boss前保存自身的攻击力和防御力，在于Boss大战时攻击力和防御力会下降，大战完成后攻击力恢复，要求从备忘录对象恢复到大战前的状态。根据案例，结合备忘录模式，得出类图如下：

编码如下：

public class Originator {

    private Integer attack;

    private Integer defence;

    public Originator(Integer attack, Integer defence) {
        this.attack = attack;
        this.defence = defence;
    }

    public synchronized Memento createMemento() {
        return new Memento(attack, defence);
    }

    public void recoveryFromMemento(Memento memento) {
        this.attack = memento.getAttack();
        this.defence = memento.getDefence();
    }

    public Integer getAttack() {
        return attack;
    }

    public void setAttack(Integer attack) {
        this.attack = attack;
    }

    public Integer getDefence() {
        return defence;
    }

    public void setDefence(Integer defence) {
        this.defence = defence;
    }

    public void display() {
        System.out.println("当前人物攻击力为：" + getAttack() + ",当前任务防御力为：" + getDefence());
    }
}

public class Memento {

    private Integer attack;

    private Integer defence;

    public Memento(Integer attack, Integer defence) {
        this.attack = attack;
        this.defence = defence;
    }

    public Integer getAttack() {
        return attack;
    }

    public void setAttack(Integer attack) {
        this.attack = attack;
    }

    public Integer getDefence() {
        return defence;
    }

    public void setDefence(Integer defence) {
        this.defence = defence;
    }
}

public class Caretake {

    private HashMap<String, Memento> mementoHashMap = new HashMap<>();

    public void add(String key, Memento memento) {
        mementoHashMap.put(key, memento);
    }

    public Memento get(String key) {
        return mementoHashMap.get(key);
    }
}


public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //打boss前状态
        Originator originator = new Originator(100, 100);
        Caretake caretake = new Caretake();
        caretake.add("beforeBoss", originator.createMemento());
        System.out.print("攻击Boss前------");
        originator.display();

        //打boss后的状态
        originator.setAttack(50);
        originator.setDefence(30);
        caretake.add("afterBoss",originator.createMemento());
        System.out.print("攻击Boss后------");
        originator.display();

        //恢复打boss之前的状态
        originator.recoveryFromMemento(caretake.get("beforeBoss"));
        System.out.print("恢复后------");
        originator.display();
    }
}

运行结果如下：

2.3 备忘录模式的优缺点

2.3.1 优点

1.封装信息更加方便，使用者不需要知道封装的具体细节及实现；
2.便于信息的快速恢复，且能够方便地恢复到指定历史状态。

2.3.2 缺点

1.如果类状态信息较多，会占用大量内存，如果这样的实例过多，可能会导致内存溢出。

2.4 使用场景

包括游戏时存档、IE中的后退模式、数据库事务管理、Windows的回退功能。

3.小结

1.备忘录模式是一种快速恢复对象历史状态的一种模式，
2.为了节约内存，备忘录可以与原型模式结合使用。

4.参考文献

1.《设计模式之禅》-秦小波著
2.《大话设计模式》-程杰著
3.https://www.runoob.com/design-pattern/memento-pattern.html
4.https://www.bilibili.com/video/BV1G4411c7N4-尚硅谷设计模式