二十三种设计模式第二十篇--备忘录模式

备忘录模式，备忘录模式属于行为型模式。它允许在不破坏封装的情况下捕获和恢复对象的内部状态。保存一个对象的某个状态，以便在适当的时候恢复对象，该模式通过创建一个备忘录对象来保存原始对象的状态，并将其存储在一个负责管理备忘录的负责人对象中。

备忘录模式的核心组成部分包括：

发起人（Originator）：负责创建备忘录对象，并在需要的时候将自身状态保存到备忘录中。

备忘录（Memento）：用于存储发起人对象的内部状态。

负责人（Caretaker）：负责管理备忘录对象，可以对备忘录进行保存、恢复或删除等操作。

备忘录模式的优点包括：

1. 封装了状态保存和恢复的细节：备忘录模式将保存和恢复对象状态的逻辑封装在备忘录对象中，发起人对象无需关心其具体实现。
2. 支持撤销操作：通过存储历史状态的备忘录对象，可以轻松实现对象的撤销操作。
3. 简化了原发器类：发起人对象只需关注自身的核心功能，而状态保存和恢复的责任交给备忘录和负责人对象。

备忘录模式也有一些限制和适用场景：

• 消耗内存：如果发起人对象的状态非常大或者频繁保存状态，可能会占用大量的内存空间。

• 额外开销：备忘录模式会引入额外的对象用于保存和管理状态，可能增加系统的开销。

其应用实例：
1、浏览器回退，前进
2、数据库备份与还原
3、Git版本管理
4、棋牌游戏悔棋
5. 编辑器当前 undo,redo.

使用场景：
1、需要保存/恢复数据的相关状态场景。
2、提供一个可回滚的操作。

/**
 * 发起人（Originator）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，它可以访问备忘录里的所有信息
 */
public class Originator {
   private String state;
 
   public void setState(String state){
      this.state = state;
   }
 
   public String getState(){
      return state;
   }

   /**
    * 生成一个备忘录对象
    * @return
    */
   public Memento saveStateToMemento(){
      //TODO:  .....将状态信息包装进去.
      return new Memento(state);
   }

   /**
    * 恢复关态
    * @param Memento
    */
   public void getStateFromMemento(Memento Memento){
      //TODO:．．．．从memento对象取出所有的状态进行恢复.
      state = Memento.getState();
   }
}

/**
 * 管理者（Caretaker）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与修改。
 */
public class CareTaker {
   //TODO:也可以是一个栈来保存.
   private List<Memento> mementoList = new ArrayList<Memento>();
 
   public void add(Memento state){
      mementoList.add(state);
   }

   /**
    * 获取第几步的状态信息
    * @param index
    * @return
    */
   public Memento get(int index){
      return mementoList.get(index);
   }

   /**
    * 出栈操作
    * @return
    */
   public Memento pop(){
      Memento last=mementoList.get(      mementoList.size()-1 );
      if( last!=null ) {
         mementoList.remove(last);
      }
      return last;
   }
}

/**
 * 备忘录（Memento）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。
 */
public class Memento {
   //TODO:要保存的状态信息
   private String state;
 
   public Memento(String state){
      this.state = state;
   }
 
   public String getState(){
      return state;
   }  
}

/**
 * 测试类
 */
public class MementoPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      //创建发起人（Originator）角色： 生成要保存的备忘的对象
      Originator originator = new Originator();
      //创建管理者（Caretaker）:保存的列表
      CareTaker careTaker = new CareTaker();

      //记录状态
      originator.setState("State #1");  //#1的状态没有保存
      originator.setState("State #2");
      //保存状态
      careTaker.add(   originator.saveStateToMemento());  //只保存了#2状态.
      originator.setState("State #3");
      careTaker.add(originator.saveStateToMemento());
      originator.setState("State #4");
 
      System.out.println("当前状态: " + originator.getState());  //#4

      originator.getStateFromMemento(careTaker.get(0));
      System.out.println("取保存好的第一个状态:  " + originator.getState());  // #2

      originator.getStateFromMemento(careTaker.get(1));
      System.out.println("取保存好的第二个状态: " + originator.getState());  // #3
   }
}

注意事项：
1、为了符合迪米特原则，还要增加一个管理备忘录的类。
2、为了节约内存，可使用原型模式+备忘录模式。