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备忘录模式

备忘录模式

作者: 贾里 | 来源:发表于2017-08-02 20:45 被阅读25次

其实即使将对象通过缓存或者持久化存储起来,方便必要的时候还原对象
比如游戏中的一些装备、状态等
比如储存输入框的文字,然后按撤回,放回上次输入的结果;

android中,将activity的状态存储起来;

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。这样就可以将该对象恢复到原先保存的状态

备忘录模式.png

例子:
我们在编程的时候,经常需要保存对象的中间状态,当需要的时候,可以恢复到这个状态。比如,我们使用Eclipse进行编程时,假如编写失误(例如不小心误删除了几行代码),我们希望返回删除前的状态,便可以使用Ctrl+Z来进行返回。这时我们便可以使用备忘录模式来实现。

角色

  • 发起人(Originator)
    记录当前时刻的内部状态,负责定义哪些属于备份范围的状态,负责创建和恢复备忘录数据。
  • 备忘录(Memento)
    负责存储发起人对象的内部状态,在需要的时候提供发起人需要的内部状态。
  • 管理角色(Caretaker)
    对备忘录进行管理,保存和提供备忘录。

通用代码

Originator

class Originator {  
    private String state = "";  
      
    public String getState() {  
        return state;  
    }  
    public void setState(String state) {  
        this.state = state;  
    }  
    public Memento createMemento(){  
        return new Memento(this.state);  
    }  
    public void restoreMemento(Memento memento){  
        this.setState(memento.getState());  
    }  
}  

Memento

class Memento {  
    private String state = "";  
    public Memento(String state){  
        this.state = state;  
    }  
    public String getState() {  
        return state;  
    }  
    public void setState(String state) {  
        this.state = state;  
    }  
}  

Caretaker

class Caretaker {  
    private Memento memento;  
    public Memento getMemento(){  
        return memento;  
    }  
    public void setMemento(Memento memento){  
        this.memento = memento;  
    }  
}  

Client

public class Client {  
    public static void main(String[] args){  
        Originator originator = new Originator();  
        originator.setState("状态1");  
        System.out.println("初始状态:"+originator.getState());  
        Caretaker caretaker = new Caretaker();  
        caretaker.setMemento(originator.createMemento());  
        originator.setState("状态2");  
        System.out.println("改变后状态:"+originator.getState());  
        originator.restoreMemento(caretaker.getMemento());  
        System.out.println("恢复后状态:"+originator.getState());  
    }  
}  

上面是一个单状态单备份的例子,逻辑非常简单:
Originator类中的state变量需要备份,以便在需要的时候恢复;Memento类中,也有一个state变量,用来存储Originator类中state变量的临时状态;而Caretaker类就是用来管理备忘录类的,用来向备忘录对象中写入状态或者取回状态。

多状态多备份备忘录

通用代码演示的例子中,Originator类只有一个state变量需要备份,而通常情况下,发起人角色通常是一个javaBean,对象中需要备份的变量不止一个,需要备份的状态也不止一个,这就是多状态多备份备忘录。实现备忘录的方法很多,备忘录模式有很多变形和处理方式,像通用代码那样的方式一般不会用到,多数情况下的备忘录模式,是多状态多备份的。其实实现多状态多备份也很简单,最常用的方法是,我们在Memento中增加一个Map容器来存储所有的状态,在Caretaker类中同样使用一个Map容器才存储所有的备份。下面我们给出一个多状态多备份的例子:

Originator

class Originator {  
    private String state1 = "";  
    private String state2 = "";  
    private String state3 = "";  
  
    public String getState1() {  
        return state1;  
    }  
    public void setState1(String state1) {  
        this.state1 = state1;  
    }  
    public String getState2() {  
        return state2;  
    }  
    public void setState2(String state2) {  
        this.state2 = state2;  
    }  
    public String getState3() {  
        return state3;  
    }  
    public void setState3(String state3) {  
        this.state3 = state3;  
    }  
    public Memento createMemento(){  
        return new Memento(BeanUtils.backupProp(this));  
    }  
      
    public void restoreMemento(Memento memento){  
        BeanUtils.restoreProp(this, memento.getStateMap());  
    }  
    public String toString(){  
        return "state1="+state1+"state2="+state2+"state3="+state3;  
    }  
}  

Memento

class Memento {  
    private Map<String, Object> stateMap;  
      
    public Memento(Map<String, Object> map){  
        this.stateMap = map;  
    }  
  
    public Map<String, Object> getStateMap() {  
        return stateMap;  
    }  
  
    public void setStateMap(Map<String, Object> stateMap) {  
        this.stateMap = stateMap;  
    }  
}  

BeanUtils

class BeanUtils {  
    public static Map<String, Object> backupProp(Object bean){  
        Map<String, Object> result = new HashMap<String, Object>();  
        try{  
            BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());  
            PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();  
            for(PropertyDescriptor des: descriptors){  
                String fieldName = des.getName();  
                Method getter = des.getReadMethod();  
                Object fieldValue = getter.invoke(bean, new Object[]{});  
                if(!fieldName.equalsIgnoreCase("class")){  
                    result.put(fieldName, fieldValue);  
                }  
            }  
              
        }catch(Exception e){  
            e.printStackTrace();  
        }  
        return result;  
    }  

    public static void restoreProp(Object bean, Map<String, Object> propMap){  
        try {  
            BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());  
            PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();  
            for(PropertyDescriptor des: descriptors){  
                String fieldName = des.getName();  
                if(propMap.containsKey(fieldName)){  
                    Method setter = des.getWriteMethod();  
                    setter.invoke(bean, new Object[]{propMap.get(fieldName)});  
                }  
            }  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}  

Caretaker

class Caretaker {  
    private Map<String, Memento> memMap = new HashMap<String, Memento>();  
    public Memento getMemento(String index){  
        return memMap.get(index);  
    }  
      
    public void setMemento(String index, Memento memento){  
        this.memMap.put(index, memento);  
    }  
}  

Client

class Client {  
    public static void main(String[] args){  
        Originator ori = new Originator();  
        Caretaker caretaker = new Caretaker();  
        ori.setState1("中国");  
        ori.setState2("强盛");  
        ori.setState3("繁荣");  
        System.out.println("===初始化状态===\n"+ori);  
          
        caretaker.setMemento("001",ori.createMemento());  
        ori.setState1("软件");  
        ori.setState2("架构");  
        ori.setState3("优秀");  
        System.out.println("===修改后状态===\n"+ori);  
          
        ori.restoreMemento(caretaker.getMemento("001"));  
        System.out.println("===恢复后状态===\n"+ori);  
    }  
}  

备忘录模式的优缺点和适用场景

优点
当发起人角色中的状态改变时,有可能这是个错误的改变,我们使用备忘录模式就可以把这个错误的改变还原。
备份的状态是保存在发起人角色之外的,这样,发起人角色就不需要对各个备份的状态进行管理。

缺点
在实际应用中,备忘录模式都是多状态和多备份的,发起人角色的状态需要存储到备忘录对象中,对资源的消耗是比较严重的。

适用场景
如果有需要提供回滚操作的需求,使用备忘录模式非常适合,比如jdbc的事务操作,文本编辑器的Ctrl+Z恢复等。

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