设计模式(行为型)之备忘录模式(Memento Pattern)

PS一句：最终还是选择CSDN来整理发表这几年的知识点，该文章平行迁移到CSDN。因为CSDN也支持MarkDown语法了，牛逼啊！

【工匠若水 http://blog.csdn.net/yanbober】 阅读前一篇《设计模式(行为型)之中介者模式(Mediator Pattern)》http://blog.csdn.net/yanbober/article/details/45533335

概述

备忘录模式提供了一种状态恢复的实现机制，使得用户可以方便地回到一个特定的历史步骤，当新的状态无效或者存在问题时，可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原，当前很多软件都提供了撤销(Undo)操作，其中就使用了备忘录模式。

核心

概念： 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。它是一种对象行为型模式，其别名为Token。

备忘录模式结构重要核心模块：

Originator（原发器）

它是一个普通类，可以创建一个备忘录，并存储它的当前内部状态，也可以使用备忘录来恢复其内部状态，一般将需要保存内部状态的类设计为原发器。

Memento（备忘录)

存储原发器的内部状态，根据原发器来决定保存哪些内部状态。备忘录的设计一般可以参考原发器的设计，根据实际需要确定备忘录类中的属性。需要注意的是，除了原发器本身与负责人类之外，备忘录对象不能直接供其他类使用，原发器的设计在不同的编程语言中实现机制会有所不同。

Caretaker（负责人）

负责人又称为管理者，它负责保存备忘录，但是不能对备忘录的内容进行操作或检查。在负责人类中可以存储一个或多个备忘录对象，它只负责存储对象，而不能修改对象，也无须知道对象的实现细节。

注意事项：

由于在备忘录中存储的是原发器的中间状态，因此需要防止原发器以外的其他对象访问备忘录，特别是不允许其他对象来修改备忘录。所以在设计备忘录类时需要考虑其封装性，除了Originator类，不允许其他类来调用备忘录类Memento的构造函数与相关方法，如果不考虑封装性，允许其他类调用，将导致在备忘录中保存的历史状态发生改变，通过撤销操作所恢复的状态就不再是真实的历史状态，备忘录模式也就失去了本身的意义。

使用场景

保存一个对象在某一个时刻的全部状态或部分状态，这样以后需要时它能够恢复到先前的状态，实现撤销操作。

防止外界对象破坏一个对象历史状态的封装性。

程序猿实例

这里展示一个备忘录模式的例子（模拟一个Android机器人在二维平面地图上坐标点移动，可以回退一步），严格遵守模式几大核心模板，不多解释：

package yanbober.github.io;//Originator（原发器）class RobotPosition {    private String mRobotName;    private int mCurXPos;    private int mCurYpos;    public RobotPosition(String mRobotName, int mCurXPos, int mCurYpos) {        this.mRobotName = mRobotName;        this.mCurXPos = mCurXPos;        this.mCurYpos = mCurYpos;    }    public void setPos(int mCurXPos, int mCurYpos) {        this.mCurXPos = mCurXPos;        this.mCurYpos = mCurYpos;    }    public void drawScreen() {        System.out.println("#RobotPosition#"+mRobotName+": "+mCurXPos+", "+mCurYpos);    }    public RobotPositionMemento save() {        return new RobotPositionMemento(mRobotName, mCurXPos, mCurYpos);    }    public void restore(RobotPositionMemento memento) {        this.mRobotName = memento.getmRobotName();        this.mCurXPos = memento.getmCurXPos();        this.mCurYpos = memento.getmCurYpos();    }}//Memento（备忘录)class RobotPositionMemento {    private String mRobotName;    private int mCurXPos;    private int mCurYpos;    public RobotPositionMemento(String mRobotName, int mCurXPos, int mCurYpos) {        this.mRobotName = mRobotName;        this.mCurXPos = mCurXPos;        this.mCurYpos = mCurYpos;    }    public String getmRobotName() {        return mRobotName;    }    public int getmCurXPos() {        return mCurXPos;    }    public int getmCurYpos() {        return mCurYpos;    }}//Caretaker（负责人）class RobotPositionCaretaker {    private  RobotPositionMemento memento;    public RobotPositionMemento getMemento() {        return memento;    }    public void setMemento(RobotPositionMemento memento) {        this.memento = memento;    }}//客户端public class Main {    public static void main(String[] args) {        RobotPositionCaretaker caretaker = new RobotPositionCaretaker();        RobotPosition robot = new RobotPosition("Android", 0, 0);        robot.drawScreen();        caretaker.setMemento(robot.save());        robot.setPos(0, 1);        robot.drawScreen();        caretaker.setMemento(robot.save());        robot.setPos(5, 5);        robot.drawScreen();        //back on step        robot.restore(caretaker.getMemento());        robot.drawScreen();        caretaker.setMemento(robot.save());    }}

升级装逼：

哪有机器人回退只能回退一步的说法呢？太弱了，再怎么地也得支持多步回退啊。对上面修改如下（支持多步回退，不做过多解释）：

package yanbober.github.io;import java.util.ArrayList;import java.util.List;//Originator（原发器）class RobotPosition {    private String mRobotName;    private int mCurXPos;    private int mCurYpos;    public RobotPosition(String mRobotName, int mCurXPos, int mCurYpos) {        this.mRobotName = mRobotName;        this.mCurXPos = mCurXPos;        this.mCurYpos = mCurYpos;    }    public void setPos(int mCurXPos, int mCurYpos) {        this.mCurXPos = mCurXPos;        this.mCurYpos = mCurYpos;    }    public void drawScreen() {        System.out.println("#RobotPosition#"+mRobotName+": "+mCurXPos+", "+mCurYpos);    }    public RobotPositionMemento save() {        return new RobotPositionMemento(mRobotName, mCurXPos, mCurYpos);    }    public void restore(RobotPositionMemento memento) {        this.mRobotName = memento.getmRobotName();        this.mCurXPos = memento.getmCurXPos();        this.mCurYpos = memento.getmCurYpos();    }}//Memento（备忘录)class RobotPositionMemento {    private String mRobotName;    private int mCurXPos;    private int mCurYpos;    public RobotPositionMemento(String mRobotName, int mCurXPos, int mCurYpos) {        this.mRobotName = mRobotName;        this.mCurXPos = mCurXPos;        this.mCurYpos = mCurYpos;    }    public String getmRobotName() {        return mRobotName;    }    public int getmCurXPos() {        return mCurXPos;    }    public int getmCurYpos() {        return mCurYpos;    }}//Caretaker（负责人）class RobotPositionCaretaker {    private List<RobotPositionMemento> mementoList = new ArrayList<>();    public RobotPositionMemento getMemento(int setp) {        return mementoList.get(setp);    }    public void setMemento(RobotPositionMemento memento) {        this.mementoList.add(memento);    }}//客户端public class Main {    public static void main(String[] args) {        RobotPositionCaretaker caretaker = new RobotPositionCaretaker();        RobotPosition robot = new RobotPosition("Android", 0, 0);        robot.drawScreen();        caretaker.setMemento(robot.save());        robot.setPos(0, 1);        robot.drawScreen();        caretaker.setMemento(robot.save());        robot.setPos(5, 5);        robot.drawScreen();        //back to step 1        robot.restore(caretaker.getMemento(0));        robot.drawScreen();        caretaker.setMemento(robot.save());    }}

运行结果：

RobotPosition#Android: 0, 0
RobotPosition#Android: 0, 1
RobotPosition#Android: 5, 5
RobotPosition#Android: 0, 0

总结一把

备忘录模式优点：

提供了一种状态恢复的实现机制，使得用户可以方便地回到一个特定的历史步骤，当新的状态无效或者存在问题时，可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原。

实现了对信息的封装，一个备忘录对象是一种原发器对象状态的表示，不会被其他代码所改动。备忘录保存了原发器的状态，采用列表、堆栈等集合来存储备忘录对象可以实现多次撤销操作。

备忘录模式缺点：

资源消耗过大，如果需要保存的原发器类的成员变量太多，就不可避免需要占用大量的存储空间，每保存一次对象的状态都需要消耗一定的系统资源。

【工匠若水 http://blog.csdn.net/yanbober】 继续阅读《设计模式(行为型)之备忘录模式(Memento Pattern)》 http://blog.csdn.net/yanbober/article/details/45535821