23种设计模式之备忘录模式

备忘录模式是一种行为模式，该模式用于保存对象当前状态，并且在之后可以再次恢复到此状态
此文主要参考《Android源码设计模式解析与实战》一书

备忘录模式的定义
在不破坏封闭的前提下，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，以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。

备忘录模式的使用场景
a.需要保存一个对象在某一个时刻的状态或部分状态
b.如果用一个借口来让其他对象得到这些状态，将会暴露对象的实现细节并破坏对象的封装性，一个对象不希望外界直接访问其内部状态，通过中间对象可以间接访问其内部状态。

备忘录模式的UML类图

角色介绍：
Originator：负责创建一个备忘录，可以记录、恢复自身的内部状态。同时Originator还可以根据需要决定Memento存储自身的哪些内部状态。
Memento：备忘录角色，用于存储Originator的内部状态，并且可以防止Originato以外的对象访问Memento。
Caretaker：负责存储备忘录，不能对备忘录的内部进行操作和访问，只能够将备忘录传递给其他对象。

源码实现

//使命召唤游戏public class CallOfDuty {    private int mCheckpoint = 1;    private int mLifeValue = 100;    private String mWeapon = "沙漠之鹰";    //玩游戏    public void play(){        System.out.println("玩游戏："+String.format("第%d关",mCheckpoint) + "奋战杀敌中");        mLifeValue -= 10;        System.out.println("进度升级了");        mCheckpoint++;        System.out.println("到达"+String.format("第%d关",mCheckpoint));    }    //退出游戏    public void quit(){        System.out.println("-------------------");        System.out.println("退出前的游戏熟悉："+this.toString());        System.out.println("退出游戏");        System.out.println("-------------------");    }    //创建备忘录    public Memoto createMemoto(){        Memoto memoto = new Memoto();        memoto.mCheckpoint = mCheckpoint;        memoto.mLifeValue = mLifeValue;        memoto.mWeapon = mWeapon;        return memoto;    }    //恢复游戏    public void restore(Memoto memoto){        this.mCheckpoint = memoto.mCheckpoint;        this.mLifeValue = memoto.mLifeValue;        this.mWeapon = memoto.mWeapon;        System.out.println("恢复后的游戏属性："+this.toString());    }    @Override    public String toString() {        return "CallOfDuty{" +                "mCheckpoint=" + mCheckpoint +                ", mLifeValue=" + mLifeValue +                ", mWeapon='" + mWeapon + '\'' +                '}';    }}

CallOfDuty游戏类中，存储一些关键的字段，关卡，人物的生命值、武器等。当调用play()方法时对属性进行修改，在createMemoto（）函数中来创建备忘录对象，对自身状态进行保存。外部可以通过restore()函数将CallOfDuty对象的状态从备忘录对象中恢复。

下面是备忘录的类：

//备忘录类public class Memoto {    public int mCheckpoint;    public int mLifeValue;    public String mWeapon;    @Override    public String toString() {        return "Memoto{" +                "mCheckpoint=" + mCheckpoint +                ", mLifeValue=" + mLifeValue +                ", mWeapon='" + mWeapon + '\'' +                '}';    }}

这个只负责存储Originator角色的数据进行存储，不操作实体类状态。备忘录的操作者是Caretaker角色，下面是相关代码：

//负责管理Memotopublic class Caretaker {    Memoto mMemoto; // 备忘录    //存档    public void archive(Memoto memoto){        this.mMemoto = memoto;    }    //获取存档    public Memoto getmMemoto() {        return mMemoto;    }}

Caretaker类的职责很简单，就是负责管理Memoto对象，也就是备忘录对象。

ok，所有事情准备就绪，现在看下客户端的代码：

public class Client {    public static void main(String[] args){        // 构建游戏对象        CallOfDuty game = new CallOfDuty();        // 1. 打游戏        game.play();        Caretaker caretaker = new Caretaker();        // 2. 游戏存档        caretaker.archive(game.createMemoto());        // 3. 退出游戏        game.quit();        // 4. 恢复游戏        CallOfDuty newGame = new CallOfDuty();        newGame.restore(caretaker.getmMemoto());    }}

运行结果：

玩游戏：第1关奋战杀敌中进度升级了到达第2关-------------------退出前的游戏熟悉：CallOfDuty{mCheckpoint=2, mLifeValue=90, mWeapon='沙漠之鹰'}退出游戏-------------------恢复后的游戏属性：CallOfDuty{mCheckpoint=2, mLifeValue=90, mWeapon='沙漠之鹰'}

在这个过程中，各个角色职责清晰、单一，代码也比较简单，即对外屏蔽了对CallOfDuty角色的直接访问，在满足了对象状态存取功能的同时也使得该模块的结构保持清晰、整洁。

总结
备忘录模式是在不破坏封装的条件下，通过备忘录对象（Memoto）存储另外一个对象内部状态的快照，在将来合适的时候把这个对象还原到存储起来的状态。

优点

• 给用户提供了一种可以恢复的机制，可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态。
• 实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节。

缺点
消耗资源，如果类的成员变量过多，势必会占用比较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的资源。