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备忘录模式(Memento)

引子

设计模式的六大原则

每个人都有犯错误的时候,都希望有种“后悔药”能弥补自己的过失,让自己重新开始,但现实是残酷的。在计算机应用中,客户同样会常常犯错误,能否提供“后悔药”给他们呢?当然是可以的,而且是有必要的。这个功能由“备忘录模式”来实现。

其实很多应用软件都提供了这项功能,如 Word、记事本、Photoshop、Eclipse 等软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键时能撤销当前操作,使文档恢复到之前的状态;还有在 IE 中的后退键、数据库事务管理中的回滚操作、玩游戏时的中间结果存档功能、数据库与操作系统的备份操作、棋类游戏中的悔棋功能等都属于这类。

备忘录模式能记录一个对象的内部状态,当用户后悔时能撤销当前操作,使数据恢复到它原先的状态。

备忘录模式(Memento)

在不破坏封装性的前提下,获取并保存一个对象的内部状态,以便以后回复它。

定义与特点

意图:在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。

主要解决:所谓备忘录模式就是在不破坏封装的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。

何时使用:很多时候我们总是需要记录一个对象的内部状态,这样做的目的就是为了允许用户取消不确定或者错误的操作,能够恢复到他原先的状态,使得他有”后悔药”可吃。

如何解决:通过一个备忘录类专门存储对象状态。

关键代码:客户不与备忘录类耦合,与备忘录管理类耦合。

定义

在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。该模式又叫快照模式。

主要优点
  1. 提供了一种可以恢复状态的机制。当用户需要时能够比较方便地将数据恢复到某个历史的状态。
  2. 实现了内部状态的封装。除了创建它的发起人之外,其他对象都不能够访问这些状态信息。
  3. 简化了发起人类。发起人不需要管理和保存其内部状态的各个备份,所有状态信息都保存在备忘录中,并由管理者进行管理,这符合单一职责原则。
主要缺点

资源消耗大。如果要保存的内部状态信息过多或者特别频繁,将会占用比较大的内存资源。

结构与实现

备忘录模式的核心是设计备忘录类以及用于管理备忘录的管理者类,现在我们来学习其结构与实现。

结构

备忘录模式的主要角色如下。

  1. 发起人(Originator)角色:记录当前时刻的内部状态信息,提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能,实现其他业务功能,它可以访问备忘录里的所有信息。
  2. 备忘录(Memento)角色:负责存储发起人的内部状态,在需要的时候提供这些内部状态给发起人。
  3. 管理者(Caretaker)角色:对备忘录进行管理,提供保存与获取备忘录的功能,但其不能对备忘录的内容进行访问与修改。

设计图

实现

写实现代码

应用场景

前面学习了备忘录模式的定义与特点、结构与实现,现在来看该模式的以下应用场景。

  • 需要保存与恢复数据的场景,如玩游戏时的中间结果的存档功能。
  • 需要提供一个可回滚操作的场景,如 Word、记事本、Photoshop,Eclipse 等软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键,还有数据库中事务操作。

扩展

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