设计模式---状态变化模式之备忘录模式(Memento)

一:概念

用于保存对象的内部状态,并在需要的时候(undo/rollback)回复对象以前的状态

二:应用场景

如果一个对象需要保存状态并可通过undo或rollback等操作恢复到以前的状态时,可以使用Memento模式。

)一个类需要保存它的对象的状态(相当于Originator角色);
)设计一个类,该类只是用来保存上述对象的状态(相当于Memento角色);
)需要的时候,Caretaker角色要求Originator返回一个Memento并加以保存;
)undo或rollback操作时,通过Caretacker保存的Memento恢复Originator对象的状态。

三:动机

在软件构建过程中,某些对象的状态在转换过程中,可能由于某种需求,要求程序能够回溯到对象之前处于某个点时的状态。如果使用一些公有接口来让其它对象得到对象的状态,便会暴露对象的实现细节。
如何实现对象状态的良好保存与恢复?但同时又不会因此而破坏对象本身的封装性。

四:模式定义

不破坏封装性(Originator)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。这样以后就可以将该对象恢复到原想保存的状态。

                                                                    ——《设计模式》GoF

五:代码讲解

(一)需要保存状态的对象

class Originator
{
string state;
//....多个内部状态
public:
Originator() {}
Memento createMomento() {
Memento m(state);  //在某个点时对状态(有可能需要编码序列化等操作)进行快照保存
return m;
}
void setMomento(const Memento & m) {
state = m.getState();  
}
};

补充:

函数的局部对象在当前函数被调用的时候创建,存储在栈区,在函数结束以后就会被释放,如果存在返回值,那么当前对象也会被释放,只不过在被释放前
做了一次拷贝,拷贝到接受该返回值的另外一个对象上面,所以函数的入参和返回值其实都进行的是拷贝操作,新的对象被赋值,旧的的对象被回收

(二)外部保存对象状态的类

class Memento
{
string state;  //保存方式多样,序列化,内存流等方式
//..和上面状态对应,存储其中有效的状态(不一定是一模一样)
public:
Memento(const string & s) : state(s) {}
string getState() const { return state; }
void setState(const string & s) { state = s; }
};

(三)使用

int main()
{
Originator orginator;  //原发器 //捕获对象状态,存储到备忘录
Memento mem = orginator.createMomento(); //... 改变orginator状态 //从备忘录中恢复
orginator.setMomento(memento); }

六:类图(结构)

设计模式---状态变化模式之备忘录模式(Memento)

七:要点总结

(一)备忘录(Memento)存储原发器(Originator)对象的内部状态,在需要时恢复原发器的状态。

(二)Memento模式的核心是信息隐藏,即Originator需要向外接隐藏信息,保持其封装性。但同时又需要将其状态保持到外界(Memento)

(三)由于现代语言运行时(如C#、java等)都具有相当的对象序列化支持,因此往往采用效率较高、又较容易正确实现的序列化方案来实现Memento模式。

八:案例演示

(一)备忘录实现

//备忘录
class MememTo
{
private:
string m_name;
int m_age;
public:
MememTo(string name,int age)  //构造数据来源于我们想要保存的信息
{
this->m_name = name;
this->m_age = age;
} void setName(string name)
{
this->m_name = name;
} void setAge(int age)
{
this->m_age = age;
} string getName()
{
return m_name;
} int getAge()
{
return m_age;
}
};

(二)构造原发器

//原发器
class Person
{
private:
string m_name;
int m_age;
public:
Person(string name,int age)
{
this->m_age = age;
this->m_name = name;
} void setName(string name)
{
this->m_name = name;
} void setAge(int age)
{
this->m_age = age;
} string getName()
{
return m_name;
} int getAge()
{
return m_age;
} void printInfo()
{
cout << m_name << " is " << m_age << endl;
}
public:
//创建备份
MememTo* createMememTo()
{
return new MememTo(m_name, m_age);
} //恢复备份
void SetMememTo(MememTo* memto)
{
m_age = memto->getAge();
m_name = memto->
getName();
}

};

(三)实现管理者

//管理者,写在外面调用有点多余,直接将main作为管理者
class CareTaker
{
private:
MememTo* m_memto;
public:
CareTaker(MememTo* mem)
{
this->m_memto = mem;
} MememTo* getMememTo()
{
return m_memto;
} void setMememTo(MememTo* mem)
{
this->m_memto = mem;
}
};
void main()
{
Person* p = new Person("zhangsan", );
p->printInfo();
//创建备份
MememTo* membak = p->createMememTo();
p->createMememTo(); p->setAge();
p->setName("lisi");
p->printInfo(); //恢复信息
p->SetMememTo(membak);
p->printInfo(); system("pause");
return;
}

设计模式---状态变化模式之备忘录模式(Memento)

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