备忘录模式

2024-02-17 16:22:46

备忘录模式

一、备忘录模式
二、备忘录模式实例之游戏恢复点设置
参考文献

一、备忘录模式

备忘录模式（Memento Pattern）是一种对象行为型模式，又叫快照模式，别名为Token。

定义：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，以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。
使用频率：2星
模式结构：
备忘录模式的主要角色如下：
1、发起人（Originator）角色：记录当前时刻的内部状态信息，提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能，实现其他业务功能，它可以访问备忘录里的所有信息。
2、备忘录（Memento）角色：负责存储发起人的内部状态，在需要的时候提供这些内部状态给发起人。
3、管理者（Caretaker）角色：对备忘录进行管理，提供保存与获取备忘录的功能，但其不能对备忘录的内容进行访问与修改。
备忘录模式结构图：

优点：
1、提供了一种可以恢复状态的机制。当用户需要时能够比较方便地将数据恢复到某个历史的状态。
2、实现了内部状态的封装。除了创建它的发起人之外，其他对象都不能够访问这些状态信息。
3、简化了发起人类。发起人不需要管理和保存其内部状态的各个备份，所有状态信息都保存在备忘录中，并由管理者进行管理，这符合单一职责原则。
缺点：
资源消耗大。如果要保存的内部状态信息过多或者特别频繁，将会占用比较大的内存资源。
应用场景：
1、需要保存与恢复数据的场景，如玩游戏时的中间结果的存档功能。
2、需要提供一个可回滚操作的场景，如 Word、记事本、Photoshop，Eclipse 等软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键，还有数据库中事务操作。

二、备忘录模式实例之游戏恢复点设置

1.实例说明

某游戏为了给玩家提供更好的用户体验，在游戏过程中设置一个恢复点，记录当前游戏场景，如果在后续游戏中玩家角色“不幸牺牲”，可以返回到先前场景。使用备忘录模式设计该功能。

2.实例类图

3.实例代码

本例中，GameScene充当原发器角色，它是待保存历史状态的类；SceneMemento充当备忘录角色，它存储了GameScene的历史状态；Caretaker充当负责人角色，它用于管理备忘录。

//游戏场景类:原发器
class GameScene{
    private String scene;
    private int lifeValue;

    public void restore(SceneMemento m){
        this.scene=m.getScene();
        this.lifeValue=m.getLifeValue();
    }
    public SceneMemento save(){
        return new SceneMemento(this.scene,this.lifeValue);
    }
    public void display(){
        System.out.println("当前游戏场景为:"+this.scene+",");
        System.out.println("您还有"+this.lifeValue+"条命");
    }

    // Getter & Setter
    public String getScene() {
        return scene;
    }

    public void setScene(String scene) {
        this.scene = scene;
    }

    public int getLifeValue() {
        return lifeValue;
    }

    public void setLifeValue(int lifeValue) {
        this.lifeValue = lifeValue;
    }
}

//场景备忘录:备忘录
class SceneMemento{
    private String scene;
    private int lifeValue;

    public SceneMemento(String scene, int lifeValue) {
        this.scene = scene;
        this.lifeValue = lifeValue;
    }

    // Getter & Setter
    public String getScene() {
        return scene;
    }

    public void setScene(String scene) {
        this.scene = scene;
    }

    public int getLifeValue() {
        return lifeValue;
    }

    public void setLifeValue(int lifeValue) {
        this.lifeValue = lifeValue;
    }
}

//负责人
class Caretaker{
    private SceneMemento memento;

    // Getter & Setter
    public SceneMemento getMemento() {
        return memento;
    }

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

客户端测试：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        GameScene scene = new GameScene();
        Caretaker ct = new Caretaker();
        scene.setScene("无名湖");
        scene.setLifeValue(3);
        System.out.println("原始状态");
        scene.display();
        ct.setMemento(scene.save());//原始状态存档
        System.out.println("------------------");

        scene.setScene("魔鬼洞");
        scene.setLifeValue(0);
        System.out.println("牺牲状态");
        scene.display();
        System.out.println("------------------");

        scene.restore(ct.getMemento());//加载原始状态存档
        System.out.println("恢复到原始状态");
        scene.display();
        System.out.println("------------------");
    }
}

运行结果：

原始状态
当前游戏场景为:无名湖,
您还有3条命
------------------
牺牲状态
当前游戏场景为:魔鬼洞,
您还有0条命
------------------
恢复到原始状态
当前游戏场景为:无名湖,
您还有3条命
------------------

原发器GameScene调用save方法后将产生一个备忘录对象，该备忘录对象将保存在Caretaker中，原发器需要恢复状态时再将其从Caretaker中取出，可以通过调用restore方法来获取存储在备忘录中的状态信息。真实开发中，除了原发器可以创建备忘录并赋值外，其他对象不应该直接调用备忘录中的方法，也不能创建备忘录。如果备忘录被原发器以外的第三者改动，则原发器恢复到历史状态不是真实的历史状态，而是修改过的，这违背了备忘录模式的设计初衷，因此需要对备忘录进行封装。

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