备忘录模式(Memento Pattern)是一种行为型设计模式,其主要目的是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,以便之后可以将对象恢复到原先保存的状态。备忘录,顾名思义主要是记录行为过程中的一个状态的,而记录状态就是为了能恢复到这个状态。所以备忘录模式通常用于需要提供撤销操作的场景。
就像我们在玩游戏时保存进度的功能。当我们想在某个特定点回到游戏中,我们保存当前状态,然后可以随时恢复到那个状态。在软件设计中,备忘录模式帮助我们保存对象的状态,以便在需要时能够还原到之前的状态,而无需暴露对象的内部细节。这对于撤销机制或历史记录等场景非常有用。
主要角色:
-
发起人(Originator): 负责创建一个备忘录,并且可以使用备忘录恢复其内部状态。
-
备忘录(Memento): 存储发起人的内部状态,包含了需要恢复的信息。
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负责人(Caretaker): 负责保存备忘录,但是不能修改备忘录的内容。
示例:
一个文本编辑器的例子,用户可以输入文本并进行编辑,而备忘录模式可以用于保存编辑历史,以便用户可以撤销操作。
java
package com.luke.designpatterns.mementoPattern;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
class TextEditorMemento {
private String text;
public TextEditorMemento(String text) {
this.text = text;
}
public String getText() {
return text;
}
}
// 发起人
class TextEditor {
private String text;
public String getText() {
return text;
}
public void setText(String text) {
this.text = text;
}
public TextEditorMemento save() {
return new TextEditorMemento(text);
}
public void restore(TextEditorMemento memento) {
this.text = memento.getText();
}
}
// 负责人
class TextEditorHistory {
private List<TextEditorMemento> history = new ArrayList<>();
public void save(TextEditorMemento memento) {
history.add(memento);
}
public TextEditorMemento undo() {
if (!history.isEmpty()) {
history.remove(history.size() - 1);
return history.get(history.size() - 1);
}
return null;
}
}
// 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
TextEditor textEditor = new TextEditor();
TextEditorHistory history = new TextEditorHistory();
// 用户输入文本
textEditor.setText("我先输入了一些内容");
// 保存文本状态
history.save(textEditor.save());
// 用户继续编辑
textEditor.setText("我又输入了一些内容!啦啦啦");
// 再次保存文本状态
history.save(textEditor.save());
// 撤销一步
TextEditorMemento memento = history.undo();
if (memento != null) {
textEditor.restore(memento);
System.out.println("目前的内容是:" + textEditor.getText());
}
}
}
![](https://file.jishuzhan.net/article/1753227882722758657/d9aa4eae2a6d35c543b0302a8543e85c.webp)
在这个例子中,TextEditor
是发起人,负责创建备忘录和恢复内部状态。TextEditorMemento
是备忘录,存储发起人的内部状态。TextEditorHistory
是负责人,负责保存备忘录,但不能修改备忘录的内容。客户端代码使用文本编辑器输入文本,并通过保存备忘录的方式记录文本的编辑历史。用户可以通过撤销操作将文本恢复到之前的状态。备忘录模式使得对象的状态恢复变得简单,同时也能够有效地保存对象的历史状态。
适用场景
备忘录模式适用于以下场景:
- 编辑器撤销功能: 在文本编辑器或图形设计软件中,用户可以执行一系列操作,如插入、删除、移动等。备忘录模式可用于保存每个操作前的编辑器状态,以便用户可以撤销到先前的状态。
- 游戏进度保存: 在游戏开发中,备忘录模式可用于保存游戏状态,使玩家能够在需要时返回到之前的关卡或进度。这类似于在游戏中保存进度点的功能。
- 配置文件管理: 当软件需要支持多个配置选项,并且用户可以随时更改这些选项时,备忘录模式可用于保存先前的配置状态。这样,用户可以随时还原到他们喜欢的配置。
- 事务管理系统: 在数据库管理系统或事务性应用中,备忘录模式可以用于记录每个事务的状态。如果某个事务失败,系统可以回滚到之前的状态,确保数据的一致性。
- 日志记录系统: 在应用程序中实现日志记录时,备忘录模式可以用于保存系统状态的快照,以便后续分析或故障排除。
- 图形软件的历史记录: 在图形软件中,用户对图形对象的操作可以通过备忘录模式进行记录。这样,用户可以查看并撤销每一步的操作,实现历史记录功能。
总的来说,备忘录模式在需要记录和恢复对象状态的情况下非常有用,尤其是在用户交互、状态管理和历史记录等方面。