23种设计模式第十八篇：java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。
多状态多备份备忘录
通用代码演示的例子中，Originator类只有一个state变量需要备份，而通常情况下，发起人角色通常是一个javaBean，对象中需要备份的变量不止一个，需要备份的状态也不止一个，这就是多状态多备份备忘录。
实现备忘录的方法很多，备忘录模式有很多变形和处理方式，像通用代码那样的方式一般不会用到，多数情况下的备忘录模式，是多状态多备份的。其实实现多状态多备份也很简单，最常用的方法是，我们在Memento中增加一个Map容器来存储所有的状态，在Caretaker类中同样使用一个Map容器才存储所有的备份。下面我们给出一个多状态多备份的例子：
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); } }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。
备忘录模式的缺点有：
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。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持武林网。