设计模式_24 备忘录模式

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#备忘录模式 #c++ #设计模式

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本文详细介绍了备忘录模式的概念、结构及两种实现方式——白箱和黑箱备忘录模式。备忘录模式用于在不破坏封装的前提下，保存对象的内部状态，以便于恢复。通过示例代码展示了如何在游戏角色类中应用备忘录模式，实现游戏状态的保存和回档。此外，还讨论了备忘录模式的优缺点和适用场景。

设计模式_24 备忘录模式

24 备忘录模式
return 设计模式概述;

24 备忘录模式

24.1 概念

存档，撤销。
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。

24.2 结构

发起人角色：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，可以访问备忘录里的所有信息。
备忘录角色：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和修改。

备忘录的两个等效接口：
窄接口：管理者对象（和其他发起人对象之外的任何对象）看到的是备忘录的窄接口，该接口只允许他把备忘录对象传给其他对象。
宽接口：发起人对象可以看到宽接口，该接口允许他读取所有数据，以便根据这些数据恢复这个发起人对象的内部状态

24.3 实现

24.3.1 白箱备忘录模式

备忘录角色对任何对象都提供一个接口，即宽接口，备忘录角色内部存储的状态对所有对象公开。

24.3.1.1 UML图

在这里插入图片描述

24.3.1.2 代码

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class RoleMemorandum {
private:
	int level;
	int time;
	string package;
public:
	RoleMemorandum(int level, int time, string package) : level(level), time(time), package(package) {}
	int getLevel() {
		return this->level;
	}
	int getTime() {
		return this->time;
	}
	string getPackage() {
		return this->package;
	}
};

class GameRole {
private:
	int level;
	int time;
	string package;
public:
	void initState() {
		this->level = 0;
		this->time = 0;
		this->package.clear();
	}
	void play() {
		this->level++;
		this->time++;
		this->package += "不朽盾 ";
	}
	RoleMemorandum* saveState() {
		RoleMemorandum* roleMemorandum = new RoleMemorandum(this->level, this->time, this->package);
		return roleMemorandum;
	}
	void recoverState(RoleMemorandum* roleMemorandum) {
		this->level = roleMemorandum->getLevel();
		this->time = roleMemorandum->getTime();
		this->package = roleMemorandum->getPackage();
	}
	void showState() {
		cout << "等级：" << this->level << endl;
		cout << "游戏时长：" << this->time << endl;
		cout << "背包：" << this->package << endl;
		cout << endl;
	}
};

class RoleCaretaker {
private:
	RoleMemorandum* roleMemorandum;
public:
	RoleMemorandum* getRoleMemorandum() {
		return this->roleMemorandum;
	}
	void setRoleMemorandum(RoleMemorandum* roleMemorandum) {
		this->roleMemorandum = roleMemorandum;
	}

};

int main() {
	RoleCaretaker* roleCaretaker = new RoleCaretaker();
	GameRole* role = new GameRole();
	//初始化
	role->initState();
	role->showState();
	//保存参数
	roleCaretaker->setRoleMemorandum(role->saveState());
	//进行游戏
	role->play();
	role->showState();
	//回档
	role->recoverState(roleCaretaker->getRoleMemorandum());
	role->showState();
	return 0;
}

24.3.2 黑箱备忘录模式

备忘录角色对发起人对象提供一个宽接口，而对其他对象提供一个窄接口。
实现方法：将备忘录类设计成发起人类的内部成员类。

24.3.2.1 UML图

在这里插入图片描述

24.3.2.2 代码

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Memorandum {
};

class GameRole {
private:
	int level;
	int time;
	string package;
	// GameRole 的内部类 RoleMemorandum
	class RoleMemorandum : public Memorandum {
	private:
		int level;
		int time;
		string package;
	public:
		RoleMemorandum(int level, int time, string package) : level(level), time(time), package(package) {}
		int getLevel() {
			return this->level;
		}
		int getTime() {
			return this->time;
		}
		string getPackage() {
			return this->package;
		}
	};
public:
	void initState() {
		this->level = 0;
		this->time = 0;
		this->package.clear();
	}
	void play() {
		this->level++;
		this->time++;
		this->package += "不朽盾 ";
	}
	RoleMemorandum* saveState() {
		RoleMemorandum* roleMemorandum = new RoleMemorandum(this->level, this->time, this->package);
		return roleMemorandum;
	}
	void recoverState(Memorandum* memorandum) {
		RoleMemorandum* roleMemorandum = (RoleMemorandum*)memorandum; //需要强制类型转换
		this->level = roleMemorandum->getLevel();
		this->time = roleMemorandum->getTime();
		this->package = roleMemorandum->getPackage();
	}
	void showState() {
		cout << "等级：" << this->level << endl;
		cout << "游戏时长：" << this->time << endl;
		cout << "背包：" << this->package << endl;
		cout << endl;
	}
};

class RoleCaretaker {
private:
	Memorandum* memorandum;
public:
	Memorandum* getMemorandum() {
		return this->memorandum;
	}
	void setMemorandum(Memorandum* memorandum) {
		this->memorandum = memorandum;
	}
};

int main() {
	RoleCaretaker* roleCaretaker = new RoleCaretaker();
	GameRole* role = new GameRole();
	//初始化
	role->initState();
	role->showState();
	//保存参数
	roleCaretaker->setMemorandum(role->saveState());
	//进行游戏
	role->play();
	role->showState();
	//回档
	role->recoverState(roleCaretaker->getMemorandum());
	role->showState();
	return 0;
}