目录
[一. 前言](#一. 前言)
[二. 实现](#二. 实现)
[三. 优缺点](#三. 优缺点)
一. 前言
备忘录模式又称快照模式,是一种行为型设计模式。它可以在不破坏封装性的前提下捕获一个对象的内部状态,并在对象之外保存这个状态,以便在需要的时候恢复到原先保存的状态。在不违反封装的情况下获得对象的内部状态,从而在需要时可以将对象恢复到最初状态。
二. 实现
Originator:原始对象。
Caretaker:负责保存好备忘录。
Menento:备忘录,存储原始对象的的状态。备忘录实际上有两个接口,一个是提供给 Caretaker 的窄接口,它只能将备忘录传递给其它对象;一个是提供给 Originator 的宽接口,允许它访问到先前状态所需的所有数据。理想情况是只允许 Originator 访问本备忘录的内部状态。
案例:以下实现了一个简单计算器程序,可以输入两个值,然后计算这两个值的和。备忘录模式允许将这两个值存储起来,然后在某个时刻用存储的状态进行恢复。
java
/**
* Originator Interface
*/
public interface Calculator {
// Create Memento
PreviousCalculationToCareTaker backupLastCalculation();
// setMemento
void restorePreviousCalculation(PreviousCalculationToCareTaker memento);
int getCalculationResult();
void setFirstNumber(int firstNumber);
void setSecondNumber(int secondNumber);
}
java
/**
* Originator Implementation
*/
public class CalculatorImp implements Calculator {
private int firstNumber;
private int secondNumber;
@Override
public PreviousCalculationToCareTaker backupLastCalculation() {
// create a memento object used for restoring two numbers
return new PreviousCalculationImp(firstNumber, secondNumber);
}
@Override
public void restorePreviousCalculation(PreviousCalculationToCareTaker memento) {
this.firstNumber = ((PreviousCalculationToOriginator) memento).getFirstNumber();
this.secondNumber = ((PreviousCalculationToOriginator) memento).getSecondNumber();
}
@Override
public int getCalculationResult() {
// result is adding two numbers
return firstNumber + secondNumber;
}
@Override
public void setFirstNumber(int firstNumber) {
this.firstNumber = firstNumber;
}
@Override
public void setSecondNumber(int secondNumber) {
this.secondNumber = secondNumber;
}
}
java
/**
* Memento Interface to Originator
*
* This interface allows the originator to restore its state
*/
public interface PreviousCalculationToOriginator {
int getFirstNumber();
int getSecondNumber();
}
/**
* Memento interface to CalculatorOperator (Caretaker)
*/
public interface PreviousCalculationToCareTaker {
// no operations permitted for the caretaker
}
java
/**
* Memento Object Implementation
* <p>
* Note that this object implements both interfaces to Originator and CareTaker
*/
public class PreviousCalculationImp implements PreviousCalculationToCareTaker,
PreviousCalculationToOriginator {
private int firstNumber;
private int secondNumber;
public PreviousCalculationImp(int firstNumber, int secondNumber) {
this.firstNumber = firstNumber;
this.secondNumber = secondNumber;
}
@Override
public int getFirstNumber() {
return firstNumber;
}
@Override
public int getSecondNumber() {
return secondNumber;
}
}
java
/**
* CareTaker object
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// program starts
Calculator calculator = new CalculatorImp();
// assume user enters two numbers
calculator.setFirstNumber(10);
calculator.setSecondNumber(100);
// find result
System.out.println(calculator.getCalculationResult());
// Store result of this calculation in case of error
PreviousCalculationToCareTaker memento = calculator.backupLastCalculation();
// user enters a number
calculator.setFirstNumber(17);
// user enters a wrong second number and calculates result
calculator.setSecondNumber(-290);
// calculate result
System.out.println(calculator.getCalculationResult());
// user hits CTRL + Z to undo last operation and see last result
calculator.restorePreviousCalculation(memento);
// result restored
System.out.println(calculator.getCalculationResult());
}
}
java
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三. 优缺点
优点:
-
状态保存与恢复:备忘录模式可以帮助我们保存对象的状态,并在需要时恢复到之前的状态。这在某些情况下非常有用,比如撤销操作或者程序崩溃后的恢复。
-
封装性和隔离性:可以确保对象的状态保存在备忘录对象中,而不会暴露给其他对象。这为对象的封装性和隔离性提供了保护,使得对象的状态变化对其他对象是透明的。
缺点:
-
内存占用:可能引起较大的内存占用,特别是当对象的状态较多且状态改变频繁时。每个备忘录对象都需要保存一份完整的状态,如果状态较多或者备忘录对象较多,可能会消耗大量内存。
-
性能开销:备忘录模式涉及到创建、存储和恢复状态的操作,这些操作可能引起一定的性能开销。特别是在状态较大或者对象较复杂的情况下,备忘录模式的性能可能会受到影响。
JDK中的备忘录模式
java.io.Serializable