JAVA设计模式—备忘录模式(Memento)
来源:互联网 发布:sql语句取第二行 编辑:程序博客网 时间:2024/05/02 05:07
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。这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态
类型:对象行为型模式
类图:
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。
备忘录模式的结构
- 发起人: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: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:对备忘录进行管理,保存和提供备忘录,不能对备忘录的内容进行操作或检查。
通用代码实现
//发起人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());}}//备忘录class Memento {//用来存储Originator类中state变量private String state = "";public Memento(String state) {this.state = state;}public String getState() {return state;}public void setState(String state) {this.state = state;}}//管理者 负责 保存/提供 备忘录class Caretaker {private Memento memento;public Memento getMemento() {return memento;}public void setMemento(Memento memento) {this.memento = memento;}}public class SimpleMementoClient {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());//保存备忘录originator.setState("状态2");System.out.println("改变后状态:" + originator.getState());originator.restoreMemento(caretaker.getMemento());//恢复状态System.out.println("恢复后状态:" + originator.getState());}}
代码演示了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:
//发起人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;}}//备忘录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;}}class BeanUtils {//备份 发起人的所有属性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;}//还原 发起人的所有属性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();}}}//管理角色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);}}//客户端调用class MementoClient {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());//备份状态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"));//还原状态System.out.println("===恢复后状态===\n" + ori);}}
备忘录模式的优缺点和适用场景
备忘录模式的优点有:
- 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。
备忘录模式的缺点:
- 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。
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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