Java设计模式之备忘录模式_动力节点Java学院

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：

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。

总结

以上所述是小编给大家介绍的Java设计模式之备忘录模式_动力节点Java学院，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对网站的支持！

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