设计模式:备忘录模式(Memento)

设计模式:备忘录模式(Memento)

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。这样以后就可将对象恢复到原先保存的状态。

备忘录模式的角色:

  1. 原发器(Originator):负责创建一个备忘录,用以记录当前对象的内部状态,通过也可以使用它来利用备忘录回复内部状态。同时原发器还可以根据需要决定Memento存储Originator的那些内部状态。
  2. 备忘录(Memento):用于存储Originator的内部状态,并且可以防止Originator以外的对象访问Memento。在备忘录Memento中有两个接口,其中Caretaker只能看到备忘录中的窄接口,它只能将备忘录传递给其他对象。Originator可以看到宽接口,允许它访问返回到先前状态的所有数据。
  3. 负责人(Caretaker):负责保存好备忘录,不能对备忘录的内容进行操作和访问,只能够将备忘录传递给其他对象。

典型的备忘录代码:

public class Memento
{
private String state;
public Memento(Oraginator o)
{
state = o.state;
}

public void setState(String state){
this.state = state;
}

public String getState()
{
return this.state;
}
}

案例

大家一般都玩过游戏吧,就算没玩过游戏也见过室友、朋友玩过游戏吧。很多游戏中需要存档,保存当前的血条和魔法值,以防再挑战boss的时候die了可以重新读档。

1 原发器Originator

public class Originator
{
private int bloodValue;
private int magicValue;

public Originator(int bloodValue, int magicValue){
this.bloodValue = bloodValue;
this.magicValue = magicValue;
}

public int getBloodValue()
{
return bloodValue;
}

public void setBloodValue(int bloodValue)
{
this.bloodValue = bloodValue;
}

public int getMagicValue()
{
return magicValue;
}

public void setMagicValue(int magicValue)
{
this.magicValue = magicValue;
}

public void display()
{
System.out.println("用户当前状态:");
System.out.println("血量:"+getBloodValue()+";蓝量:"+getMagicValue());
}

public Memento saveMemento()
{
return new Memento(getBloodValue(),getMagicValue());
}

public void restoreMemento(Memento memento){
this.bloodValue = memento.getBloodValue();
this.magicValue = memento.getMagicValue();
}
}

2 备忘录Memento

public class Memento
{
private int bloodValue;
private int magicValue;

public int getBloodValue()
{
return bloodValue;
}

public void setBloodValue(int bloodValue)
{
this.bloodValue = bloodValue;
}

public int getMagicValue()
{
return magicValue;
}

public void setMagicValue(int magicValue)
{
this.magicValue = magicValue;
}

public Memento(int bloodValue, int magicValue)
{
this.bloodValue = bloodValue;
this.magicValue = magicValue;
}
}

3 负责人Caretaker

public class Caretaker
{
private Memento memento;

public Memento getMemento()
{
return memento;
}

public void setMemento(Memento memento)
{
this.memento = memento;
}
}

4 测试代码

Originator originator = new Originator(100,100);
System.out.println("Before fighting BOSS...");
originator.display();

//存档
Caretaker caretaker = new Caretaker();
caretaker.setMemento(originator.saveMemento());

//Fighting
System.out.println("Fighting...");
originator.setBloodValue(20);
originator.setMagicValue(20);
originator.display();

//回复存档
System.out.println("Restore...");
originator.restoreMemento(caretaker.getMemento());
originator.display();

输出结果:

Before fighting BOSS...
用户当前状态:
血量:100;蓝量:100
Fighting...
用户当前状态:
血量:20;蓝量:20
Restore...
用户当前状态:
血量:100;蓝量:100

在备忘录模式中,最重要的就是备忘录Memento了。备忘录中存储的就是原发器的部分或者所有的状态信息,而这些状态信息是不能够被其它对象所访问的,也就是说我们是不可能在备忘录之外的对象来存储这些状态信息,如果暴漏了内部状态信息就违反了封装的原则,故备忘录是处理原发器外其它对象都是不可以访问的。

优缺点

优点:

  1. 给用户提供了一种可以恢复状态的机制。可以是用户能够比较方便地回到某个历史的状态。
  2. 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:

  1. 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内存。

适用场景

  1. 需要保存一个对象在某一时刻的状态或部分状态
  2. 如果用一个接口来让其他对象得到这些状态,将会保留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,通过负责人可以间接访问其内部状态。

JDK中的备忘录模式:
java.util.Date(Date对象通过自身内部的一个long值来实现备忘录模式)
java.io.Serializable

参考资料

  1. 23种设计模式
  2. 细数JDK里的设计模式
  3. 设计模式读书笔记—–备忘录模式

欢迎支持笔者的作品《深入理解Kafka: 核心设计与实践原理》和《RabbitMQ实战指南》,同时欢迎关注笔者的微信公众号:朱小厮的博客(ID: hiddenkafka)。
本文作者: 朱小厮

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