Java设计模式之备忘录模式_动力节点Java学院

2019-11-26 11:39:10

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供稿：网友

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：