说明
备忘录模式是一种行为型设计模式,通过捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,以便在需要时恢复对象到原先的状态。备忘录模式包含三个核心角色:。
- 发起人(Originator):负责创建一个备忘录,并记录当前对象的内部状态到备忘录中。
- 备忘录(Memento):负责存储发起人对象的内部状态,提供给发起人对象恢复内部状态的方法。
- 负责人(Caretaker):负责保存备忘录,可以使用备忘录来回滚对象的状态。
备忘录模式的核心思想是将对象的状态保存在一个独立的对象中,以便以后恢复。通过使用备忘录模式,我们可以轻松地实现对象状态的保存和恢复,同时也提高了系统的可维护性和扩展性。
优点
- 它提供了一种可以在不破坏封装性的情况下恢复对象状态的方法。
- 它简化了发起人对象的设计,避免了复杂的状态管理。
- 它可以在不影响客户端的情况下实现对象的历史记录和撤销操作。
缺点
- 需要消耗一定的内存空间来存储备忘录对象。
- 如果发起人对象的状态非常庞大,那么备忘录对象的存储和恢复操作可能会很昂贵。
使用场景
- 需要保存和恢复对象状态的场景,例如游戏中的存档功能、文档编辑器的撤销和恢复功能等。
- 需要提供对象的历史记录和撤销功能的场景,例如文本编辑器中的编辑历史记录、Web浏览器中的前进和后退功能等。
示例
下面以一个游戏存档的例子来说明备忘录模式的实现。
首先,我们定义游戏类Game
,其中包含当前游戏的状态信息和对状态进行修改和恢复的方法:
java
public class Game {
private String level;
private int score;
public Game(String level, int score) {
this.level = level;
this.score = score;
}
public String getLevel() {
return level;
}
public void setLevel(String level) {
this.level = level;
}
public int getScore() {
return score;
}
public void setScore(int score) {
this.score = score;
}
public void printStatus() {
System.out.println("当前游戏状态:level=" + level + ", score=" + score);
}
// 创建备忘录
public Memento createMemento() {
return new Memento(level, score);
}
// 从备忘录中恢复状态
public void restoreMemento(Memento memento) {
this.level = memento.getLevel();
this.score = memento.getScore();
}
}
然后,我们定义备忘录类Memento
,用于存储游戏状态:
java
public class Memento {
private String level;
private int score;
public Memento(String level, int score) {
this.level = level;
this.score = score;
}
public String getLevel() {
return level;
}
public int getScore() {
return score;
}
}
最后,我们定义管理者类Caretaker
,用于保存游戏状态的备忘录,并支持回溯和恢复操作:
java
import java.util.Stack;
public class Caretaker {
private Stack<Memento> mementoStack = new Stack<>();
// 保存当前状态
public void save(Game game) {
mementoStack.push(game.createMemento());
}
// 回溯到上一个状态
public void undo(Game game) {
if (!mementoStack.isEmpty()) {
game.restoreMemento(mementoStack.pop());
}
}
// 恢复到最初状态
public void reset(Game game) {
mementoStack.clear();
game.setLevel("简单");
game.setScore(0);
}
}
现在,我们可以创建游戏对象、备忘录对象和管理者对象,进行游戏状态的保存、回溯和恢复:
java
public class MementoExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建游戏对象
Game game = new Game("简单", 0);
// 创建管理者对象
Caretaker caretaker = new Caretaker();
// 保存当前状态
caretaker.save(game);
// 改变游戏状态
game.setLevel("普通");
game.setScore(100);
// 保存当前状态
caretaker.save(game);
// 改变游戏状态
game.setLevel("困难");
game.setScore(200);
// 保存当前状态
caretaker.save(game);
// 回溯到上一个状态
caretaker.undo(game);
game.printStatus(); // 当前游戏状态:level=普通, score=100
// 回溯到最初状态
caretaker.reset(game);
game.printStatus(); // 当前游戏状态:level=简单, score=0
}
}
现在,我们可以创建游戏对象、备忘录对象和管理者对象,进行游戏状态的保存、回溯和恢复:
当前游戏状态:level=普通, score=100
当前游戏状态:level=简单, score=0