Java特性之设计模式【备忘录模式】

一、备忘录模式

概述

备忘录模式（Memento Pattern）保存一个对象的某个状态，以便在适当的时候恢复对象，备忘录模式属于行为型模式

备忘录模式允许在不破坏封装性的前提下，捕获和恢复对象的内部状态

主要解决：

允许捕获并保存一个对象的内部状态，以便在将来可以恢复到该状态，实现撤销和回滚操作

何时使用：

• 需要实现对象状态的撤销和恢复功能。当需要在对象中实现撤销操作或者恢复到先前状态的功能时，备忘录模式是一种有效的设计模式。它可以让对象保存其内部状态的快照，并在需要时进行恢复，从而实现撤销和恢复的功能

优缺点

优点：

• 提供状态恢复机制：允许用户方便地回到历史状态
• 封装状态信息：用户不需要关心状态的保存细节

缺点：

• 资源消耗：如果对象的状态复杂，保存状态可能会占用较多资源

1. 各个角色介绍

1.1 备忘录（Memento）

• 负责存储原发器对象的内部状态。备忘录可以保持原发器的状态的一部分或全部信息

1.2 原发器（Originator）

• 创建一个备忘录对象，并且可以使用备忘录对象恢复自身的内部状态。原发器通常会在需要保存状态的时候创建备忘录对象，并在需要恢复状态的时候使用备忘录对象

1.3 负责人（Caretaker）

• 负责保存备忘录对象，但是不对备忘录对象进行操作或检查。负责人只能将备忘录传递给其他对象

2. UML图

​ 备忘录模式使用三个类 Memento、Originator 和 CareTaker。Memento 包含了要被恢复的对象的状态。Originator 创建并在 Memento 对象中存储状态。Caretaker 对象负责从 Memento 中恢复对象的状态

3. 具体例子和代码

角色分配

• Memento：备忘录

• Originator：原发器

• Caretaker：负责人

3.1 备忘录实体

• Memento

package com.vinjcent.prototype.memento;

import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.Data;

/**
 * @author vinjcent
 * @description 备忘录
 * @since 2024/5/16 20:11
 */
@Data
public class Memento {

    @ApiModelProperty(value = "状态")
    private String state;

    public Memento(String state) {
        this.state = state;
    }

}

3.2 原发器实体

• Originator

package com.vinjcent.prototype.memento;

import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.Data;

/**
 * @author vinjcent
 * @description 原发器
 * @since 2024/5/16 20:16
 */
@Data
public class Originator {

    @ApiModelProperty(value = "状态")
    private String state;

    public Memento saveStateToMemento() {
        return new Memento(state);
    }

    public void getStateFromMemento(Memento memento) {
        state = memento.getState();
    }

}

3.3 负责人

• CareTaker

package com.vinjcent.prototype.memento;

import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.Data;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author vinjcent
 * @description 负责人
 * @since 2024/5/16 20:23
 */
@Data
public class CareTaker {

    @ApiModelProperty(value = "备忘录列表")
    private List<Memento> mementoList = new ArrayList<Memento>();

    public void add(Memento state) {
        mementoList.add(state);
    }

    public Memento get(int index) {
        return mementoList.get(index);
    }

}

3.4 测试主函数

package com.vinjcent.prototype.memento;

/**
 * @author vinjcent
 * @description 备忘录模式
 * @since 2024/5/16 20:24
 */
public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // 原发器
        Originator originator = new Originator();

        // 负责人
        CareTaker careTaker = new CareTaker();
        originator.setState("State #1");
        originator.setState("State #2");

        // 让负责人记录当前备忘录的状态
        careTaker.add(originator.saveStateToMemento());
        originator.setState("State #3");

        // 让负责人记录当前备忘录的状态
        careTaker.add(originator.saveStateToMemento());
        originator.setState("State #4");

        System.out.println("Current State: " + originator.getState());
        originator.getStateFromMemento(careTaker.get(0));
        System.out.println("First saved State: " + originator.getState());
        originator.getStateFromMemento(careTaker.get(1));
        System.out.println("Second saved State: " + originator.getState());

    }

}

• 测试结果
  

4. 使用场景

• 当需要提供一种撤销机制，允许用户回退到之前的状态时