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Memento Pattern 備忘錄模式

簡述

• 備忘錄模式在不破壞封裝的前提下，捕獲一個物件的內部狀態，並在該物件之外儲存這個狀態。這樣以後就可將該物件恢復到原先儲存的狀態。
• 可以這裡理解備忘錄模式：現實生活中的備忘錄是用來記錄某些要去做的事情，或者是記錄已經達成的共同的意見的事情，以防忘記。在軟體層面，備忘錄模式有著相同的意義，備忘錄物件主要用來記錄一個物件的某種狀態，或者某些資料，當要做回退時，可以從備忘錄物件裡獲取原來的資料進行恢復操作。
• 備忘錄模式屬於行為型模式。

角色

• Originator 物件，需要儲存狀態的。
• Memento 備忘錄物件，負責儲存好記錄，即Originator的內部狀態。
• Caretaker：守護者物件，負責儲存多個備忘錄物件，使用集合管理，提高效率
• 說明：如果希望儲存多個originator物件的不同時間的狀態，也可以只需要一個HashMap< String,集合>

程式碼：

public class Originator {
    private String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }

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

}

public class Memento {
    private String state;

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

    public String getState
 
() {
        return state;
    }
}

public class Caretaker {
    private List<Memento> mementoList=new ArrayList<>();
    public void add(Memento memento){
        mementoList.add(memento);
    }

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

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Originator originator=new Originator();
        Caretaker caretaker=new Caretaker();
        originator.setState("狀態#1:生命值100");
        caretaker.add(originator.saveStateMemento());
        originator.setState("狀態#2:生命值80");
        caretaker.add(originator.saveStateMemento());
        originator.setState("狀態#1:生命值50");
        caretaker.add(originator.saveStateMemento());

        System.out.println("當前狀態為："+originator.getState());
        originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));//得到狀態#1
        System.out.println("恢復，當前的狀態為："+originator.getState());
    }
}

例子

遊戲角色恢復：Memento，兩個屬性，攻擊力vit與防禦力def。Caretaker類，有Memento屬性（儲存一次就不用集合了）。GameRole，有createMemento方法（返回Memento）；有recover方法，恢復到備忘錄；有display方法列印狀態。

Memento類：

public class Memento {
    private int vit;
    private int def;

    public Memento(int vit, int def) {
        this.vit = vit;
        this.def = def;
    }

    public int getVit() {
        return vit;
    }

    public void setVit(int vit) {
        this.vit = vit;
    }

    public int getDef() {
        return def;
    }

    public void setDef(int def) {
        this.def = def;
    }
}

Caretaker類:

public class Caretaker {
    private Memento memento;
    //對GameRole保持多次狀態
//    private ArrayList<Memento> mementos;
    //對多個GameRole儲存多次狀態
//    private HashMap<String,ArrayList<Memento>> rolesMementos;

    public Memento getMemento() {
        return memento;
    }

    public void setMemento(Memento memento) {
        this.memento = memento;
    }
}

GameRole類：

public class GameRole {
    private int vit;
    private int def;

    public GameRole(int vit, int def) {
        this.vit = vit;
        this.def = def;
    }

    public void setVit(int vit) {
        this.vit = vit;
    }

    public void setDef(int def) {
        this.def = def;
    }

    public Memento createMemento(){
        return new Memento(vit,def);
    }
    public void recoverFromMemento(Memento memento){
        vit=memento.getVit();
        def=memento.getDef();
    }
    public void display(){
        System.out.println("角色當前狀態：攻擊力【"+vit+"】，防禦力【"+def+"】。");
    }
}

Client主方法

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        GameRole gameRole=new GameRole(100,100);
        System.out.println("大戰前狀態：");
        gameRole.display();

        Caretaker caretaker=new Caretaker();
        caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());

        System.out.println("大戰進行了十分鐘：");
        gameRole.setVit(70);
        gameRole.setDef(60);
        gameRole.display();

        System.out.println("大戰後恢復：");
        gameRole.recoverFromMemento(caretaker.getMemento());
        gameRole.display();
    }

}

結果：

注意事項

• 給使用者提供一種可以恢復狀態的機制，可以使使用者能夠比較方便的回到某個歷史的狀態。
• 實現了資訊的封裝，使得使用者不需要關心狀態的儲存細節。
• 如果類的成員變數過多，勢必會佔用比較大的資源，而且每一次儲存都會消耗一定的記憶體，這個需要注意。
• 適用的場景：1、後悔藥。2、打遊戲時的存檔。3、windows裡的ctrl+z。4、IE的後退。5、資料庫的事務管理。
• 為了節約記憶體，備忘錄模式可以和原型模式配合使用。