备忘录模式简介

概念：

备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为型设计模式，它允许在不暴露对象内部状态的情况下捕获和恢复对象之前的状态。该模式通过将对象的状态封装到备忘录中，并将其保存在一个管理者类中，从而实现了对对象状态的保存和恢复。

特点：

1. 备忘录模式可以提供对象的历史状态记录和回滚功能，使得用户可以方便地返回到之前某个时间点的状态。
2. 备忘录模式可以避免直接暴露对象内部状态给外部，保证了封装性。
3. 备忘录模式可以简化原始对象代码结构，将负责存储和恢复状态的职责分离出去。

优点：

1. 可以灵活地保存和恢复对象的内部状态。
2. 对象与备忘录之间解耦，增强了系统可维护性和扩展性。
3. 提供了撤销操作或历史记录功能。

缺点：

1. 如果需要频繁保存大量备份数据，则可能会消耗较多内存资源。
2. 如果需要保存大量备份数据，则可能会影响系统性能。

适用场景：

1. 当需要提供撤销、回滚或历史记录等功能时，可以考虑使用备忘录模式。
2. 当需要保存对象的部分状态，以便在后续操作中恢复到之前的状态时，可以考虑使用备忘录模式。

实现方式：

1. 原始对象：负责创建并记录当前状态，并提供恢复到某个备忘录状态的方法。
2. 备忘录：封装了原始对象的内部状态，并提供获取和设置内部状态的方法。
3. 管理者：负责存储和管理备忘录对象。

实现代码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 备忘录类
class Memento {
    private String state;

    public Memento(String state) {
        this.state = state;
    }

    public String getState() {
        return state;
    }
}

// 原始对象类
class Originator {
    private String state;

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

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

    public Memento createMemento() { // 创建备忘录
        return new Memento(state);
    }

    public void restoreFromMemento(Memento m) { // 从备忘录中恢复状态
        this.state = m.getState();
    }
}

// 管理者类
class Caretaker {
    private List<Memento> mementos = new ArrayList<>();

    public void addMemento(Memento m) { // 添加备份到列表中
        mementos.add(m);
    }

    public Memento getMemeonto(int index) { // 获取指定索引处的备份数据
        return mementos.get(index);
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Originator originator = new Originator();
        Caretaker caretaker = new Caretaker();

        // 设置原始对象的状态
        originator.setState("State 1");
        caretaker.addMemento(originator.createMemento()); // 备份

        // 修改原始对象的状态
        originator.setState("State 2");
        caretaker.addMemento(originator.createMemento()); // 备份

        // 修改原始对象的状态
        originator.setState("State 3");

        System.out.println("Current state: " + originator.getState());

        // 恢复到备忘录1所保存的状态
        originator.restoreFromMemento(caretaker.getMemeonto(0));
        System.out.println("Restored state: " +originator.getState());
    }
}

在上述示例中，我们定义了备忘录类 Memeto、原始对象类 Originator和管理者类 Caretaker。当需要保存当前状态时，调用原始对象的创建备忘录方法，并将返回的备忘录存储在管理者中。当需要恢复到之前某个状态时，从管理者获取对应索引处的备忘录，并调用原始对象的恢复方法进行处理。