备忘录模式 (Memento Pattern)

备忘录模式 (Memento Pattern)

意图：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。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。

基础组件

• Originator (原发器)：需要保存状态的对象
• Memento (备忘录)：存储原发器的内部状态
• Caretaker (管理者)：负责保存备忘录，但不能对备忘录内容进行操作或检查

继承/实现关系

Originator --> Memento (创建和恢复状态)
Caretaker --> Memento (保存备忘录)

应用场景

• 需要保存对象状态快照以便后续恢复
• 直接访问对象状态会破坏封装性
• 实现撤销/重做功能

C++ 实现（文本编辑器撤销功能）

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <memory>

/*
* 备忘录模式
* 意图：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。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。
* 基础组件：
* - Originator (原发器)：需要保存状态的对象
* - Memento (备忘录)：存储原发器的内部状态
* - Caretaker (管理者)：负责保存备忘录，但不能对备忘录内容进行操作或检查
* 继承/实现关系：
* Memento 负责创建和恢复 Originator 的状态，而 Caretaker 只负责保存和恢复 Memento。它们之间通过组合来实现。
*/

// 备忘录：存储文本状态
class TextMemento {
public:
    explicit TextMemento(const std::string& content) : content_(content) {}
    const std::string& getContent() const { return content_; }

private:
    std::string content_;
};

// 原发器：文本编辑器
class TextEditor {
public:
    void type(const std::string& text) {
        content_ += text;
    }

    std::shared_ptr<TextMemento> save() const {
        return std::make_shared<TextMemento>(content_);
    }

    void restore(const std::shared_ptr<TextMemento>& memento) {
        if (memento) {
            content_ = memento->getContent();
        }
    }

    void print() const {
        std::cout << "Current content: " << content_ << "\n";
    }

private:
    std::string content_;
};

// 管理者：历史记录
class History {
public:
    void push(const std::shared_ptr<TextMemento>& state) {
        history_.push_back(state);
    }

    std::shared_ptr<TextMemento> pop() {
        if (history_.empty()) {
            return nullptr;
        }
        auto last = history_.back();
        history_.pop_back();
        return last;
    }

private:
    std::vector<std::shared_ptr<TextMemento>> history_;
};

void MementoPattern()
{
	std::cout << std::string(13, '-') << " Memento Pattern " << std::string(13, '-') << "\n";

    TextEditor editor;
    History history;

    editor.type("Hello, ");
    history.push(editor.save()); // 保存状态1

    editor.type("world!");
    history.push(editor.save()); // 保存状态2

    editor.type(" How are you?");
    editor.print(); // 输出：Hello, world! How are you?

    // 撤销一次
    editor.restore(history.pop());
    editor.print(); // 输出：Hello, world!

    // 再撤销一次
    editor.restore(history.pop());
    editor.print(); // 输出：Hello,

}

组件对应关系

• TextEditor → 原发器
• TextMemento → 备忘录
• History → 管理者