大话设计模式18----备忘录模式

大话设计模式

1 备忘录模式结构图

2 对备忘录模式的一些解释

概念：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。【DP】

Origanator（发起人）：负责创建一个备忘录Memento，用以记录当前时刻他的内部状态，并可以使用备忘录恢复到内部状态。Originator可以根据需要决定Memento存储Originator的哪些内部状态。

Memento（备忘录）：负责存储P日过in阿投入对象的内部状态，并可防止Originator以外的其他对象访问备忘录Memento。备忘录有两个接口，Caretaker只能看到备忘录的窄接口，他只能将备忘录传递给其他对象。Originator能够看到一个宽接口，允许她访问返回到先前状态所需的所有数据。

Caretaker（管理者）：负责保存好备忘录Memento，不能对备忘录的内容金星操作或者检查。

优点：把要保存的细节封装在了Memento中，哪一天要更改保存的细节也不用影响客户端了。

使用场景：

• Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或者记录属性历史的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时，Originator可以根据保存的Memento信息还原到前一状态；
• 如果在某个系统中使用命令模式时，需要实现命令的撤销功能，那么命令模式可以使用备忘录模式来存储可撤销操作的状态【DP】；
• 当角色的状态改变的时候，有可能这个状态无效，这时候就可以使用暂时存储起来的备忘录模式将状态恢复【DP】。

3 C++源代码实现

3.1 代码结构图

3.2 C++源代码：

游戏角色类RoleOriginator.h

#ifndef _ROLE_ORIGINATOR_H_#define _ROLE_ORIGINATOR_H_class RoleStateMemento;class RoleOriginator{private:int vit;//生命力int atk;//攻击力int def;//防御力RoleStateMemento *memento;public:void setVitality(int vit);int getVitality();void setAttack(int atk);int getAttack();void setDefense(int def);int getDefense();void StateDisplay();//状态显示void GetInitState();//初始化状态void fight();//战斗之后，各项指标RoleStateMemento *SaveState();//保存角色状态void RecoveryState(RoleStateMemento *memento);//回复角色状态};#endif

RoleOriginator.cpp

#include"RoleOriginator.h"#include"RoleStateMemento.h"#include<iostream>using std::cout;using std::endl;void RoleOriginator::setVitality(int vit){this->vit = vit;}int RoleOriginator::getVitality(){return this->vit;}void RoleOriginator::setAttack(int atk){this->atk = atk;}int RoleOriginator::getAttack(){return this->atk;}void RoleOriginator::setDefense(int def){this->def = def;}int RoleOriginator::getDefense(){return this->def;}void RoleOriginator::StateDisplay()//状态显示{cout << "生命力：" << this->getVitality() << ";  攻击力：" << this->getAttack() << ";  防御力：" << this->getDefense() << endl;}void RoleOriginator::GetInitState()//初始化状态{this->atk = 100;this->vit = 100;this->def = 100;}void RoleOriginator::fight()//战斗之后，各项指标{this->atk = 0;this->vit = 0;this->def = 0;}RoleStateMemento *RoleOriginator::SaveState()//保存角色状态{return new RoleStateMemento(vit, atk, def);}void RoleOriginator::RecoveryState(RoleStateMemento *memento)//回复角色状态{this->atk = memento->getAttack();this->vit = memento->getVitality();this->def = memento->getDefense();}

角色状态存储箱类RoleStateMemento.h

#ifndef _ROLE_STATE_MEMENTO_H_#define _ROLE_STATE_MEMENTO_H_class RoleStateMemento{private:int vit;int atk;int def;public:RoleStateMemento(int vit, int atk, int def);void setVitality(int vit);int getVitality();void setAttack(int atk);int getAttack();void setDefense(int def);int getDefense();};#endif

RoleStateMemento.cpp

#include"RoleStateMemento.h"RoleStateMemento::RoleStateMemento(int vit, int atk, int def){this->vit = vit;this->atk = atk;this->def = def;}void RoleStateMemento::setVitality(int vit){this->vit = vit;}int RoleStateMemento::getVitality(){return this->vit;}void RoleStateMemento::setAttack(int atk){this->atk = atk;}int RoleStateMemento::getAttack(){return this->atk;}void RoleStateMemento::setDefense(int def){this->def = def;}int RoleStateMemento::getDefense(){return this->def;}

游戏状态管理者类RoleCaretaker.h

#ifndef _ROLE_CARETAKER_H_#define _ROLE_CARETAKER_H_#include"RoleStateMemento.h"class RoleCaretaker{private:RoleStateMemento *memento;public:void setMemento(RoleStateMemento *memento){this->memento = memento;}RoleStateMemento *getMemento(){return this->memento;}};#endif

客户端Client.cpp

#include"RoleOriginator.h"#include"RoleStateMemento.h"#include"RoleCaretaker.h"#include<iostream>using std::cout;using std::endl;int main(){RoleOriginator *role = new RoleOriginator();role->GetInitState();//游戏初始化role->StateDisplay();RoleCaretaker *save = new RoleCaretaker();save->setMemento(role->SaveState());//保存游戏进度role->fight();//激战之后role->StateDisplay();role->RecoveryState(save->getMemento());//恢复游戏进度role->StateDisplay();delete role;delete save;system("pause");return 0;}

运行结果：

生命力：100;  攻击力：100;  防御力：100生命力：0;  攻击力：0;  防御力：0生命力：100;  攻击力：100;  防御力：100请按任意键继续. . .

以下内容引自<http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7697549>，转载请注明出处！！！

卡奴达摩----备忘录模式

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

类型：行为类

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。

通用代码实现

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

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：

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;}}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 {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();}}}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);}}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

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。