java设计模式之备忘录模式

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。这样就可以将该对象恢复到原先保存的状态。

类型：行为类

类图：

我们在编程的时候，经常需要保存对象的中间状态，当需要的时候，可以恢复到这个状态。比如，我们使用Eclipse进行编程时，假如编写失误（例如不小心误删除了几行代码），我们希望返回删除前的状态，便可以使用Ctrl+Z来进行返回。这时我们便可以使用备忘录模式来实现。

备忘录模式的结构

• 发起人：记录当前时刻的内部状态，负责定义哪些属于备份范围的状态，负责创建和恢复备忘录数据。
• 备忘录：负责存储发起人对象的内部状态，在需要的时候提供发起人需要的内部状态。
• 管理角色：对备忘录进行管理，保存和提供备忘录。

通用代码实现

class Originator {
    private String state = "";
    
    public String getState() {
        return state;
    }
    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }
    public Memento createMemento(){
        return new Memento(this.state);
    }
    public void restoreMemento(Memento memento){
        this.setState(memento.getState());
    }
}

class Memento {
    private String state = "";
    public Memento(String state){
        this.state = state;
    }
    public String getState() {
        return state;
    }
    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }
}
class Caretaker {
    private Memento memento;
    public Memento getMemento(){
        return memento;
    }
    public void setMemento(Memento memento){
        this.memento = memento;
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args){
        Originator originator = new Originator();
        originator.setState("状态1");
        System.out.println("初始状态:"+originator.getState());
        Caretaker caretaker = new Caretaker();
        caretaker.setMemento(originator.createMemento());
        originator.setState("状态2");
        System.out.println("改变后状态:"+originator.getState());
        originator.restoreMemento(caretaker.getMemento());
        System.out.println("恢复后状态:"+originator.getState());
    }
}

代码演示了一个单状态单备份的例子，逻辑非常简单：Originator类中的state变量需要备份，以便在需要的时候恢复；Memento类中，也有一个state变量，用来存储Originator类中state变量的临时状态；而Caretaker类就是用来管理备忘录类的，用来向备忘录对象中写入状态或者取回状态。

备忘录模式的优缺点和适用场景

备忘录模式的优点有：

• 当发起人角色中的状态改变时，有可能这是个错误的改变，我们使用备忘录模式就可以把这个错误的改变还原。
• 备份的状态是保存在发起人角色之外的，这样，发起人角色就不需要对各个备份的状态进行管理。

备忘录模式的缺点：

• 在实际应用中，备忘录模式都是多状态和多备份的，发起人角色的状态需要存储到备忘录对象中，对资源的消耗是比较严重的。

如果有需要提供回滚操作的需求，使用备忘录模式非常适合，比如jdbc的事务操作，文本编辑器的Ctrl+Z恢复等。