掌握设计模式--备忘录模式

备忘录模式（Memento Pattern）

备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为型设计模式，用于在不暴露对象内部实现细节的情况下，捕获对象的内部状态，并在需要时恢复到先前的状态。该模式通常用于需要撤销和恢复操作的场景。

核心思想：在不破坏对象封装的前提下，捕获并保存对象的内部状态，以便在需要时恢复到之前的状态。

主要组成部分

Originator（发起人）：负责创建和保存备忘录对象。它可以恢复到之前的状态。
Memento（备忘录）：存储发起人对象的内部状态，允许发起人恢复到此状态。它通常是一个简单的封装类，只保存状态信息。
Caretaker（看护者）：负责管理备忘录对象的生命周期，保存备忘录，但不会修改备忘录的内容。看护者可以随时请求发起人对象创建备忘录，并在需要时提供备忘录。

案例实现

Git 是一个典型的版本控制工具，适用备忘录模式来实现简化的版本控制。备忘录模式通过保存每个文件或项目的状态快照，允许我们随时恢复到先前的版本。虽然 Git 的实现更加复杂，并且具有更多的功能（如分支管理、合并等），我们可以通过备忘录模式来实现一个简单的版本控制系统。

下面是一个使用备忘录模式模拟简单版本控制的实现：

案例类图

Commit（提交）

提交类包含着所提交的所有信息，这里仅仅记录提交时的备注信息。

public class Commit {
 private final String content;
 public Commit(String content) {
 this.content = content;
 }
 public String getContent() {
 return content;
 }
}

GitRepository（版本库）

public class GitRepository {
 private String content;
 public GitRepository(String content) {
 this.content = content;
 }
 public String getContent() {
 return content;
 }
 public void setContent(String content) {
 this.content = content;
 }
 // 创建提交（备忘录）
 public Commit saveToCommit() {
 return new Commit(content);
 }
 // 从提交恢复
 public void restoreFromCommit(Commit commit) {
 this.content = commit.getContent();
 }
}

VersionControl（版本控制）

为了简化代码，List的序列号为版本号

public class VersionControl {
 private List<Commit> commitHistory = new ArrayList<>();
 private GitRepository repository;
 public VersionControl(GitRepository repository) {
 this.repository = repository;
 }
 // 提交当前状态
 public void commit() {
 commitHistory.add(repository.saveToCommit());
 System.out.println("Committed: " + repository.getContent());
 }
 // 查看历史提交
 public void showHistory() {
 System.out.println("Commit History:");
 for (int i = 0; i < commitHistory.size(); i++) {
 System.out.println("\tCommit " + (i + 1) + ": " + commitHistory.get(i).getContent());
 }
 }
 // 恢复到某个历史提交
 public void restore(int commitIndex) {
 if (commitIndex >= 0 && commitIndex < commitHistory.size()) {
 repository.restoreFromCommit(commitHistory.get(commitIndex));
 System.out.println("Restored to: " + repository.getContent());
 } else {
 System.out.println("Invalid commit index!");
 }
 }
}

测试代码

public class GitDemo {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建一个GitRepository对象，模拟一个文件的内容
 GitRepository repository = new GitRepository("初始化仓库");
 // 创建版本控制系统
 VersionControl versionControl = new VersionControl(repository);
 // 提交当前状态
 versionControl.commit();
 // 修改文件内容并提交
 repository.setContent("新增功能");
 versionControl.commit();
 // 修改文件内容并提交
 repository.setContent("修复bugs");
 versionControl.commit();
 // 查看历史提交
 versionControl.showHistory();
 // 恢复到第二个提交
 versionControl.restore(1);
 // 修改并再次提交
 repository.setContent("功能调整");
 versionControl.commit();
 // 查看历史提交
 versionControl.showHistory();
 }
}

执行结果

Committed: 初始化仓库
Committed: 新增功能
Committed: 修复bugs
Commit History:
Commit 1: 初始化仓库
 Commit 2: 新增功能
 Commit 3: 修复bugs
Restored to: 新增功能
Committed: 功能调整
Commit History:
 Commit 1: 初始化仓库
 Commit 2: 新增功能
 Commit 3: 修复bugs
 Commit 4: 功能调整

代码简析

GitRepository 类模拟一个代码文件的内容，并具有修改内容和创建备忘录（提交）的方法

Commit 类作为备忘录，保存文件的某个版本（即内容）

VersionControl 类充当版本控制系统，负责管理所有提交（备忘录），可以查看提交历史、创建新提交以及恢复历史版本

命令模式和备忘录模式对比

备忘录模式重点在于保存和恢复状态，用于保存对象的历史状态并在需要时恢复，不改变对象的外部接口。

命令模式重点在于请求的封装和解耦，用于将请求的发送者和接收者解耦，使得请求者不必知道如何执行操作，增加了操作的灵活性。

举例

备忘录模式：
假设你有一个文本编辑器，用户输入了一段文本。你可以使用备忘录模式保存文本的状态，当用户点击撤销按钮时，编辑器恢复到之前保存的文本状态。

命令模式：
假设你在一个远程控制器中，按下按钮后它发送一个命令来打开电视。电视接收命令并执行打开操作。通过命令模式，可以将按钮点击与电视操作解耦，且可以轻松实现撤销和重做功能，或将操作排队执行。

总结

备忘录模式的核心关注点是保存对象的内部状态，并在需要时恢复到先前的状态，而不暴露对象的实现细节。这通常用于实现撤销、回退功能。

状态管理：备忘录模式允许对象在某一时刻保存状态，并且可以在以后恢复到这个状态。这对于需要撤销或恢复的应用场景非常有用，比如文本编辑器、游戏进度保存等。
内部封装：备忘录对象封装了原对象的状态，但不允许外部直接修改这些状态，保护了原对象的内部数据。通常，备忘录对象是“只读”的，只有原对象可以恢复或修改其内容。