定義與結構
備忘錄（Memento）模式又稱標記（Token）模式。 GOF給備忘錄模式的定義為：在不破壞封裝性的前提下，捕捉一個物件的內部狀態，並在該物件之外保存這個狀態。這樣以後就可將該物件恢復到原先儲存的狀態。
在講命令模式的時候，我們曾經提到利用中間的命令角色可以實現undo、redo的功能。從定義可以看出備忘錄模式是專門來存放物件歷史狀態的，這對於很好的實作undo、redo功能有很大的幫助。所以在指令模式中undo、redo功能可以配合備忘錄模式來實現。
其實單實現保存一個物件在某一時刻的狀態的功能，還是很簡單的－將物件中要保存的屬性放到一個專門管理備份的物件中，需要的時候則呼叫約定好的方法將備份的屬性放回原來的物件。但你要好好看看為了能讓你的備份物件存取到原物件中的屬性，是否代表你就要全部公開或是包內公開物件原本私有的屬性呢？如果你的做法已經破壞了封裝，那麼就要考慮重構一下了。
備忘錄模式只是GOF對「恢復物件某時的原有狀態」這一問題提出的通用方案。因此在如何保持封裝性上－由於受到語言特性等因素的影響，備忘錄模式並沒有詳細描述，只是基於C++闡述了思路。
1) 備忘錄（Memento）角色：備忘錄角色儲存「備忘發起角色」的內部狀態。 「備忘發起角色」依需求決定備忘錄角色儲存「備忘發起角色」的哪些內部狀態。為了防止「備忘發起角色」以外的其他物件存取備忘錄。備忘錄實際上有兩個接口，「備忘錄管理者角色」只能看到備忘錄提供的窄接口——對於備忘錄角色中存放的屬性是不可見的。 「備忘發起角色」則能夠看到一個寬介面－能夠得到自己放入備忘錄角色中屬性。
2) 備忘發起（Originator）角色：「備忘發起角色」建立一個備忘錄，用以記錄當下它的內部狀態。在需要時使用備忘錄恢復內部狀態。
3) 備忘錄管理者（Caretaker）角色：負責保存好備忘錄。不能對備忘錄的內容進行操作或檢查。
備忘錄模式的類別圖真是再簡單不過了：
通用程式碼實作
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());
}
}登入後複製
痕需要一個簡單的程式碼範例，備份，以便在需要的時候恢復；Memento類別中，也有一個state變量，用來儲存Originator類別中state變數的臨時狀態；而Caretaker類別就是用來管理備忘錄類別的，用來寫入備忘錄物件中的狀態或取回狀態。
多狀態多備份備忘錄
通用程式碼演示的例子中，Originator類別只有一個state變量需要備份，而通常情況下，發起人角色通常是一個javaBean，對像中需要備份的變量不止一個，需要備份的狀態不止一個，需要備份的狀態也不只一個，這就是多狀態多備份備忘錄。實現備忘錄的方法很多，備忘錄模式有很多變形和處理方式，像通用代碼那樣的方式一般不會用到，多數情況下的備忘錄模式，是多狀態多備份的。其實實作多狀態多備份也很簡單，最常用的方法是，我們在Memento中增加一個Map容器來儲存所有的狀態，在Caretaker類別中同樣使用一個Map容器才儲存所有的備份。以下我們舉出一個多狀態多備份的例子：
class Originator {
private String state1 = "";
private String state2 = "";
private String state3 = "";
public String getState1() {
return state1;
}
public void setState1(String state1) {
this.state1 = state1;
}
public String getState2() {
return state2;
}
public void setState2(String state2) {
this.state2 = state2;
}
public String getState3() {
return state3;
}
public void setState3(String state3) {
this.state3 = state3;
}
public Memento createMemento(){
return new Memento(BeanUtils.backupProp(this));
}
public void restoreMemento(Memento memento){
BeanUtils.restoreProp(this, memento.getStateMap());
}
public String toString(){
return "state1="+state1+"state2="+state2+"state3="+state3;
}
}
class Memento {
private Map<String, Object> stateMap;
public Memento(Map<String, Object> map){
this.stateMap = map;
}
public Map<String, Object> getStateMap() {
return stateMap;
}
public void setStateMap(Map<String, Object> stateMap) {
this.stateMap = stateMap;
}
}
class BeanUtils {
public static Map<String, Object> backupProp(Object bean){
Map<String, Object> result = new HashMap<String, Object>();
try{
BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());
PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
for(PropertyDescriptor des: descriptors){
String fieldName = des.getName();
Method getter = des.getReadMethod();
Object fieldValue = getter.invoke(bean, new Object[]{});
if(!fieldName.equalsIgnoreCase("class")){
result.put(fieldName, fieldValue);
}
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
return result;
}
public static void restoreProp(Object bean, Map<String, Object> propMap){
try {
BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());
PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
for(PropertyDescriptor des: descriptors){
String fieldName = des.getName();
if(propMap.containsKey(fieldName)){
Method setter = des.getWriteMethod();
setter.invoke(bean, new Object[]{propMap.get(fieldName)});
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Caretaker {
private Map<String, Memento> memMap = new HashMap<String, Memento>();
public Memento getMemento(String index){
return memMap.get(index);
}
public void setMemento(String index, Memento memento){
this.memMap.put(index, memento);
}
}
class Client {
public static void main(String[] args){
Originator ori = new Originator();
Caretaker caretaker = new Caretaker();
ori.setState1("中国");
ori.setState2("强盛");
ori.setState3("繁荣");
System.out.println("===初始化状态===\n"+ori);
caretaker.setMemento("001",ori.createMemento());
ori.setState1("软件");
ori.setState2("架构");
ori.setState3("优秀");
System.out.println("===修改后状态===\n"+ori);
ori.restoreMemento(caretaker.getMemento("001"));
System.out.println("===恢复后状态===\n"+ori);
}
}登入後複製
備忘錄模式的優缺點和適用場景
備忘錄模式的優點有：
當發起人角色中的狀態改變時，有可能這是個錯誤的改變，我們使用備忘錄模式就可以把這個錯誤的改變還原。
備份的狀態是保存在發起人角色之外的，這樣，發起人角色就不需要對各個備份的狀態進行管理。
備忘錄模式的缺點：
在實際應用中，備忘錄模式都是多狀態和多備份的，發起人角色的狀態需要儲存到備忘錄物件中，對資源的消耗是比較嚴重的。
如果有需要提供回滾操作的需求，使用備忘錄模式非常適合，例如jdbc的事務操作，文字編輯器的Ctrl+Z恢復等。
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