二十四、备忘录设计模式

24.1 备忘录设计模式简介

24.1.1 备忘录设计模式概述

备忘录设计模式（Memento Pattern）：又称快照模式（Snapshot Pattern），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。

备忘录模式提供了一种状态恢复的实现机制，它通过存储系统各个历史状态的快照，使得在任何一时刻都可以将系统回退到某一个历史状态；

【场景举例】

备忘录在我们生活中很容易遇见

例1：例如我们打一些单机游戏的时候，游戏会提供一些存档功能，我们可以选择存档，下次就可以接着这个存档继续玩游戏了；也可以将当前的游戏状态回退到历史的某一个存档；
例2：我们使用的VM虚拟机里面就很好的运用到了“备忘录设计模式”，在使用VM时，可以针对某个操作拍下快照，以防以后误操作时还可以回退到这个状态；

上述都是“备忘录设计模式”的应用场景

24.1.2 备忘录设计模式的UML类图

备忘录设计模式主要有3个角色：

1）发起人角色（Originator）：负责读取备忘录角色的信息生成一个状态，或者读取管理角色的备忘录信息来回滚到某个状态；
2）备忘录角色（Memento）：用于存储备忘录的一些具体信息，如要将什么信息交给发起人（Originator）保存；
3）管理者角色（Caretaker）：对备忘录的管理，如存储一个备忘录、读取从历史存档中读取一个备忘录等，提供备忘录的存储；

24.2. 备忘录设计模式的实现

【案例】

提供游戏的存档功能、回档功能等；

下面我们使用备忘录设计模式来实现案例功能；

1）定义备忘录角色（Memento）：

package com.pattern.demo01;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;/*** @author lscl* @version 1.0* @intro: 游戏存档(备忘录角色)*/
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class GameMemento {// 游戏等级private String level;// 游戏金币private String money;// 游戏关卡private String gamePlan;
}

2）定义发起人角色（Originator）：

package com.pattern.demo01;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;/*** @author lscl* @version 1.0* @intro: 游戏类(发起人角色)*/
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class GamePlayOriginator {// 游戏等级private String level;// 游戏金币private String money;// 游戏关卡private String gamePlan;// 查看当前游戏进度详情public void showGameData() {System.out.println("游戏等级【" + level + "】," +"游戏金币【" + money + "】," +"游戏关卡【" + gamePlan + "】");System.out.println("----------------------");}// 保存游戏存档public GameMemento saveGameMemento() {GameMemento gameMemento = new GameMemento(level, money, gamePlan);return gameMemento;}// 回退到历史存档public void backGameMemento(GameMemento gameMemento) {this.level = gameMemento.getLevel();this.money = gameMemento.getMoney();this.gamePlan = gameMemento.getGamePlan();}
}

3）提供备忘录管理员角色（Caretaker）：

package com.pattern.demo01;import java.util.HashMap;/*** @author lscl* @version 1.0* @intro: 游戏存档管理,提供存档恢复功能(备忘录管理员角色)*/
public class GameCaretaker {// 保存多次状态private HashMap<String,GameMemento> mementoMaps=new HashMap<>();// 获取存档public GameMemento getMemento(String key) {return mementoMaps.get(key);}// 存入存档public void setMemento(String key,GameMemento memento) {mementoMaps.put(key,memento);}
}

4）测试类：

package com.pattern.demo01;/*** @author lscl* @version 1.0* @intro:*/
public class Demo01 {// 保存多个进度public static void main(String[] args) {// 开始游戏GamePlayOriginator gamePlayOriginator = new GamePlayOriginator();gamePlayOriginator.setMoney("2000$");gamePlayOriginator.setGamePlan("第五关");gamePlayOriginator.setLevel("Lv15");// 查看游戏进度详情gamePlayOriginator.showGameData();// 生成存档GameMemento gameMemento = gamePlayOriginator.saveGameMemento();// 保存存档GameCaretaker gameCaretaker=new GameCaretaker();gameCaretaker.setMemento("1",gameMemento);gamePlayOriginator.setMoney("7000$");gamePlayOriginator.setGamePlan("第九关");gamePlayOriginator.setLevel("Lv18");// 查看游戏进度详情gamePlayOriginator.showGameData();// 18级的存档GameMemento memento18 = gamePlayOriginator.saveGameMemento();gameCaretaker.setMemento("2",memento18);gamePlayOriginator.setMoney("12000$");gamePlayOriginator.setGamePlan("第十五关");gamePlayOriginator.setLevel("Lv27");// 查看游戏进度详情gamePlayOriginator.showGameData();// 获取"1"的存档GameMemento memento = gameCaretaker.getMemento("1");// 回退到"1"的存档gamePlayOriginator.backGameMemento(memento);// 查看游戏进度详情gamePlayOriginator.showGameData();}
}

运行效果：

24.3 备忘录设计模式的优缺点

优点
- 1）提供了一种可以恢复状态的机制。当用户需要时能够比较方便地将数据恢复到某个历史的状态。
- 2）简化发起人的职责，隔离状态与存档、回档，实现信息的封装，客户端无需关系状态的保存细节
缺点：
- 1）备忘录设计模式的主要缺点就是消耗资源，如果需要保存的状态过多，则每一次保存都会消耗很多内存

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