23種設計模式第十八篇：java備忘錄模式
定義：在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，並在該對象之外保存這個狀態。這樣就可以將該對象恢復到原先保存的狀態。
類型：行為類
類圖：
我們在編程的時候，經常需要保存對象的中間狀態，當需要的時候，可以恢復到這個狀態。比如，我們使用Eclipse進行編程時，假如編寫失誤（例如不小心誤刪除了幾行代碼），我們希望返回刪除前的狀態，便可以使用Ctrl+Z來進行返回。這時我們便可以使用備忘錄模式來實現。
備忘錄模式的結構
發起人：記錄當前時刻的內部狀態，負責定義哪些屬於備份範圍的狀態，負責創建和恢復備忘錄數據。
備忘錄：負責存儲發起人對象的內部狀態，在需要的時候提供發起人需要的內部狀態。
管理角色：對備忘錄進行管理，保存和提供備忘錄。
通用代碼實現
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("狀態1"); System.out.println("初始狀態:"+originator.getState()); Caretaker caretaker = new Caretaker(); caretaker.setMemento(originator.createMemento()); originator.setState("狀態2"); System.out.println("改變後狀態:"+originator.getState()); originator.restoreMemento(caretaker.getMemento()); System.out.println("恢復後狀態:"+originator.getState()); } }代碼演示了一個單狀態單備份的例子，邏輯非常簡單：Originator類中的state變量需要備份，以便在需要的時候恢復；Memento類中，也有一個state變量，用來存儲Originator類中state變量的臨時狀態；而Caretaker類就是用來管理備忘錄類的，用來向備忘錄對像中寫入狀態或者取回狀態。
多狀態多備份備忘錄
通用代碼演示的例子中，Originator類只有一個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，需要備份的狀態也不止一個，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。其實實現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容器來存儲所有的狀態，在Caretaker類中同樣使用一個Map容器才存儲所有的備份。下面我們給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("中國"); ori.setState2("強盛"); ori.setState3("繁榮"); System.out.println("===初始化狀態===/n"+ori); caretaker.setMemento("001",ori.createMemento()); ori.setState1("軟件"); ori.setState2("架構"); ori.setState3("優秀"); System.out.println("===修改後狀態===/n"+ori); ori.restoreMemento(caretaker.getMemento("001")); System.out.println("===恢復後狀態===/n"+ori); } }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。
備忘錄模式的缺點有：
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存儲到備忘錄對像中，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，比如jdbc的事務操作，文本編輯器的Ctrl+Z恢復等。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持武林網。