备忘录模式（设计模式详解版）-mile米乐体育
设计模式
2021年02月06日 15:32
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模式的定义与特点
备忘录（memento）模式的定义：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，以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。该模式又叫快照模式。 备忘录模式是一种对象行为型模式，其主要优点如下。- 提供了一种可以恢复状态的机制。当用户需要时能够比较方便地将数据恢复到某个历史的状态。
- 实现了内部状态的封装。除了创建它的发起人之外，其他对象都不能够访问这些状态信息。
- 简化了发起人类。发起人不需要管理和保存其内部状态的各个备份，所有状态信息都保存在备忘录中，并由管理者进行管理，这符合单一职责原则。
模式的结构与实现
备忘录模式的核心是设计备忘录类以及用于管理备忘录的管理者类，现在我们来学习其结构与实现。1. 模式的结构
备忘录模式的主要角色如下。- 发起人（originator）角色：记录当前时刻的内部状态信息，提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能，实现其他业务功能，它可以访问备忘录里的所有信息。
- 备忘录（memento）角色：负责存储发起人的内部状态，在需要的时候提供这些内部状态给发起人。
- 管理者（caretaker）角色：对备忘录进行管理，提供保存与获取备忘录的功能，但其不能对备忘录的内容进行访问与修改。
2. 模式的实现
备忘录模式的实现代码如下： package net.biancheng.c.memento; public class mementopattern { public static void main(string[] args) { originator or = new originator(); caretaker cr = new caretaker(); or.setstate("s0"); system.out.println("初始状态:" or.getstate()); cr.setmemento(or.creatememento()); //保存状态 or.setstate("s1"); system.out.println("新的状态:" or.getstate()); or.restorememento(cr.getmemento()); //恢复状态 system.out.println("恢复状态:" or.getstate()); } } //备忘录 class memento { private string state; public memento(string state) { this.state = state; } public void setstate(string state) { this.state = state; } public string getstate() { return state; } } //发起人 class originator { private string state; public void setstate(string state) { this.state = state; } public string getstate() { return state; } public memento creatememento() { return new memento(state); } public void restorememento(memento m) { this.setstate(m.getstate()); } } //管理者 class caretaker { private memento memento; public void setmemento(memento m) { memento = m; } public memento getmemento() { return memento; } } 程序运行的结果如下： 初始状态:s0 新的状态:s1 恢复状态:s0
模式的应用实例
【例1】利用备忘录模式设计相亲游戏。 分析：假如有西施、王昭君、貂蝉、杨玉环四大美女同你相亲，你可以选择其中一位作为你的爱人；当然，如果你对前面的选择不满意，还可以重新选择，但希望你不要太花心；这个游戏提供后悔功能，用“备忘录模式”设计比较合适（点此下载所要显示的四大美女的图片）。 首先，先设计一个美女（girl）类，它是备忘录角色，提供了获取和存储美女信息的功能；然后，设计一个相亲者（you）类，它是发起人角色，它记录当前时刻的内部状态信息（临时妻子的姓名），并提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能；最后，定义一个美女栈（girlstack）类，它是管理者角色，负责对备忘录进行管理，用于保存相亲者（you）前面选过的美女信息，不过最多只能保存 4 个，提供后悔功能。 客户类设计成窗体程序，它包含美女栈（girlstack）对象和相亲者（you）对象，它实现了 actionlistener 接口的事件处理方法 actionperformed(actionevent e)，并将 4 大美女图像和相亲者（you）选择的美女图像在窗体中显示出来。图 2 所示是其结构图。 package net.biancheng.c.memento; import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.event.actionevent; import java.awt.event.actionlistener; public class datinggame { public static void main(string[] args) { new datinggamewin(); } } //客户窗体类 class datinggamewin extends jframe implements actionlistener { private static final long serialversionuid = 1l; jpanel centerjp, eastjp; jradiobutton girl1, girl2, girl3, girl4; jbutton button1, button2; string filename; jlabel g; you you; girlstack girls; datinggamewin() { super("利用备忘录模式设计相亲游戏"); you = new you(); girls = new girlstack(); this.setbounds(0, 0, 900, 380); this.setresizable(false); filename = "src/memento/photo/四大美女.jpg"; g = new jlabel(new imageicon(filename), jlabel.center); centerjp = new jpanel(); centerjp.setlayout(new gridlayout(1, 4)); centerjp.setborder(borderfactory.createtitledborder("四大美女如下：")); centerjp.add(g); this.add("center", centerjp); eastjp = new jpanel(); eastjp.setlayout(new gridlayout(1, 1)); eastjp.setborder(borderfactory.createtitledborder("您选择的爱人是：")); this.add("east", eastjp); jpanel southjp = new jpanel(); jlabel info = new jlabel("四大美女有“沉鱼落雁之容、闭月羞花之貌”，您选择谁？"); girl1 = new jradiobutton("西施", true); girl2 = new jradiobutton("貂蝉"); girl3 = new jradiobutton("王昭君"); girl4 = new jradiobutton("杨玉环"); button1 = new jbutton("确定"); button2 = new jbutton("返回"); buttongroup group = new buttongroup(); group.add(girl1); group.add(girl2); group.add(girl3); group.add(girl4); southjp.add(info); southjp.add(girl1); southjp.add(girl2); southjp.add(girl3); southjp.add(girl4); southjp.add(button1); southjp.add(button2); button1.addactionlistener(this); button2.addactionlistener(this); this.add("south", southjp); showpicture("空白"); you.setwife("空白"); girls.push(you.creatememento()); //保存状态 } //显示图片 void showpicture(string name) { eastjp.removeall(); //清除面板内容 eastjp.repaint(); //刷新屏幕 you.setwife(name); filename = "src/memento/photo/" name ".jpg"; g = new jlabel(new imageicon(filename), jlabel.center); eastjp.add(g); this.setvisible(true); this.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close); } @override public void actionperformed(actionevent e) { boolean ok = false; if (e.getsource() == button1) { ok = girls.push(you.creatememento()); //保存状态 if (ok && girl1.isselected()) { showpicture("西施"); } else if (ok && girl2.isselected()) { showpicture("貂蝉"); } else if (ok && girl3.isselected()) { showpicture("王昭君"); } else if (ok && girl4.isselected()) { showpicture("杨玉环"); } } else if (e.getsource() == button2) { you.restorememento(girls.pop()); //恢复状态 showpicture(you.getwife()); } } } //备忘录：美女 class girl { private string name; public girl(string name) { this.name = name; } public void setname(string name) { this.name = name; } public string getname() { return name; } } //发起人：您 class you { private string wifename; //妻子 public void setwife(string name) { wifename = name; } public string getwife() { return wifename; } public girl creatememento() { return new girl(wifename); } public void restorememento(girl p) { setwife(p.getname()); } } //管理者：美女栈 class girlstack { private girl girl[]; private int top; girlstack() { girl = new girl[5]; top = -1; } public boolean push(girl p) { if (top >= 4) { system.out.println("你太花心了，变来变去的！"); return false; } else { girl[ top] = p; return true; } } public girl pop() { if (top <= 0) { system.out.println("美女栈空了！"); return girl[0]; } else return girl[top--]; } } 程序运行结果如图 3 所示。 模式的应用场景
前面学习了备忘录模式的定义与特点、结构与实现，现在来看该模式的以下应用场景。- 需要保存与恢复数据的场景，如玩游戏时的中间结果的存档功能。
- 需要提供一个可回滚操作的场景，如 word、记事本、photoshop，eclipse 等软件在编辑时按 ctrl z 组合键，还有数据库中事务操作。
模式的扩展
在前面介绍的备忘录模式中，有单状态备份的例子，也有多状态备份的例子。下面介绍备忘录模式如何同原型模式混合使用。在备忘录模式中，通过定义“备忘录”来备份“发起人”的信息，而原型模式的 clone() 方法具有自备份功能，所以，如果让发起人实现 cloneable 接口就有备份自己的功能，这时可以删除备忘录类，其结构图如图 4 所示。 package net.biancheng.c.memento; public class prototypememento { public static void main(string[] args) { originatorprototype or = new originatorprototype(); prototypecaretaker cr = new prototypecaretaker(); or.setstate("s0"); system.out.println("初始状态:" or.getstate()); cr.setmemento(or.creatememento()); //保存状态 or.setstate("s1"); system.out.println("新的状态:" or.getstate()); or.restorememento(cr.getmemento()); //恢复状态 system.out.println("恢复状态:" or.getstate()); } } //发起人原型 class originatorprototype implements cloneable { private string state; public void setstate(string state) { this.state = state; } public string getstate() { return state; } public originatorprototype creatememento() { return this.clone(); } public void restorememento(originatorprototype opt) { this.setstate(opt.getstate()); } public originatorprototype clone() { try { return (originatorprototype) super.clone(); } catch (clonenotsupportedexception e) { e.printstacktrace(); } return null; } } //原型管理者 class prototypecaretaker { private originatorprototype opt; public void setmemento(originatorprototype opt) { this.opt = opt; } public originatorprototype getmemento() { return opt; } } 程序的运行结果如下： 初始状态:s0 新的状态:s1 恢复状态:s0
拓展
由于 jdk、spring、mybatis 中很少有备忘录模式，所以该设计模式不做典型应用源码分析。 spring webflow 中 defaultmessagecontext 类实现了 statemanageablemessagecontext 接口，查看其源码可以发现其主要逻辑就相当于给 message 备份。感兴趣的小伙伴可以去阅读学习其源码。展开全文