23种设计模式-行为型模式之备忘录模式（Java版本）

Java 备忘录模式（Memento Pattern）详解

🧠 什么是备忘录模式？

备忘录模式是一种行为型设计模式，它允许在不暴露对象实现细节的情况下，保存和恢复对象的状态。备忘录模式常常用于需要记录对象状态以便随时恢复的场景，如实现撤销操作、版本控制等。

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🎯 使用场景

• 需要保存对象的状态，以便以后恢复
• 支持对象的撤销功能
• 对象的状态改变需要被保存，且不希望暴露给外部

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🏗️ 模式结构

• Memento（备忘录）：存储对象的内部状态，可以将状态保存在对象中
• Originator（发起人）：创建备忘录，保存当前的内部状态，并可以恢复到先前保存的状态
• Caretaker（看护者）：负责保存备忘录，但不能修改备忘录的内容，仅能调用恢复功能

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✅ 示例：编辑器撤销操作

备忘录类

public class Memento {
    private String state;

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

    public String getState() {
        return state;
    }
}

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发起人类

public class Editor {
    private String content;

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public Memento saveState() {
        return new Memento(content);
    }

    public void restoreState(Memento memento) {
        this.content = memento.getState();
    }
}

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看护者类

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

public class Caretaker {
    private List<Memento> mementoList = new ArrayList<>();

    public void addMemento(Memento memento) {
        mementoList.add(memento);
    }

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

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客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Editor editor = new Editor();
        Caretaker caretaker = new Caretaker();

        editor.setContent("Hello");
        caretaker.addMemento(editor.saveState());  // 保存当前状态

        editor.setContent("Hello, World!");
        caretaker.addMemento(editor.saveState());  // 保存新状态

        System.out.println("Current Content: " + editor.getContent());  // 输出：Hello, World!

        editor.restoreState(caretaker.getMemento(0));  // 恢复到旧状态
        System.out.println("Restored Content: " + editor.getContent());  // 输出：Hello
    }
}

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✅ 优点

• 可以保存和恢复对象的状态，支持撤销操作
• 发起人对象不需要暴露其内部实现细节
• 备忘录对象是只读的，不可以修改，有助于封装状态

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⚠️ 缺点

• 如果备忘录保存了过多的状态，可能会占用大量内存
• 增加了类的数量，导致系统复杂度增加

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🧩 使用建议

备忘录模式适合需要记录对象状态并支持恢复功能的场景，如文本编辑器的撤销操作、游戏的存档功能等。