备忘录设计模式

原文： https://howtodoinjava.com/design-patterns/behavioral/memento-design-pattern/

备忘录设计模式是行为型模式，是 GOF 讨论的 23 种设计模式之一。 备忘录模式用于将对象的状态恢复到先前的状态。 也称为快照模式。

备忘录就像对象生命周期中的还原点，客户端应用可使用该还原点将对象状态还原为其状态。 从概念上讲，这很像我们为操作系统创建还原点，并在发生故障或系统崩溃时用于还原系统。

备忘录模式的目的是在不破坏封装的情况下捕获对象的内部状态，从而提供一种在需要时将对象恢复为初始状态的手段。

1.何时使用备忘录设计模式

在对象状态不断变化的任何应用中都应使用备忘录模式，并且该应用的用户可以在任何时候决定回滚或撤消所做的更改。

备忘录也可用于必须从其上一个已知工作状态或草稿重新启动的应用中。 这样的一个示例可以是 IDE，它可以在关闭 IDE 之前由用户更改后重新启动。

2.备忘录模式的真实示例

• 在 GUI 编辑器（例如 MS 画图）中，我们可以继续对图形进行更改，并且可以使用CTRL + Z之类的简单命令来回滚更改。
• 在代码编辑器中，我们可以使用简单的命令将撤消和重做还原或应用任何代码更改。
• 在计算器应用中，我们只需按一下按钮就可以重新访问内存中的所有计算。
• 在编程中，可以使用备忘录在数据库事务期间创建检查点。 如果任何操作失败，我们只需将所有内容回滚到最后一个已知的稳定数据库状态。
• javax.swing.text.JTextComponent类提供了撤消支持机制。 javax.swing.undo.UndoManager可以充当看守，javax.swing.undo.UndoableEdit的实现可以像备忘录，而javax.swing.text.Document的实现可以像发起者。

3.备忘录设计模式

3.1 架构

备忘录设计模式

图片提供 - 维基百科

3.2 设计参与者

备忘录模式有三个参与者。

1. Originator – 是知道如何创建和保存其状态以备将来使用的对象。 它提供了方法createMemento()和restore(memento)。
2. Caretaker – 在发起者上执行操作，同时可能回滚。 它跟踪多种备忘录。 看守者类是指发起者类，用于保存和恢复发起者的内部状态。
3. Memento – 由发起者编写和读取，并由看守者管理的锁盒。 原则上，备忘录必须在不可变的对象中，这样一旦创建便没有人可以更改其状态。

4. 备忘录设计模式示例

在此示例中，我们为Article对象创建备忘录，该对象具有三个基本属性 – id，title和content。 ArticleMemento类用作Article对象的备忘录。

public class Article 
{
    private long id;
    private String title;
    private String content;
    public Article(long id, String title) {
        super();
        this.id = id;
        this.title = title;
    }
    //Setters and getters
    public ArticleMemento createMemento() 
    {
        ArticleMemento m = new ArticleMemento(id, title, content);
        return m;
    }
    public void restore(ArticleMemento m) {
        this.id = m.getId();
        this.title = m.getTitle();
        this.content = m.getContent();
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Article [id=" + id + ", title=" + title + ", content=" + content + "]";
    }
}

public final class ArticleMemento 
{
    private final long id;
    private final String title;
    private final String content;
    public ArticleMemento(long id, String title, String content) {
        super();
        this.id = id;
        this.title = title;
        this.content = content;
    }
    public long getId() {
        return id;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public String getContent() {
        return content;
    }
}

Main类充当Caretaker，它创建并恢复memento对象。

public class Main 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Article article = new Article(1, "My Article");
        article.setContent("ABC");        //original content
        System.out.println(article);
        ArticleMemento memento = article.createMemento();    //created immutable memento
        article.setContent("123");        //changed content
        System.out.println(article);
        article.restore(memento);        //UNDO change
        System.out.println(article);    //original content
    }
}

程序输出。

Article [id=1, title=My Article, content=ABC]
Article [id=1, title=My Article, content=123]
Article [id=1, title=My Article, content=ABC]

5.常见问题

5.1 备忘录是内部类吗？

可以用许多不同的方式来实现备忘录设计模式，例如内部类，包专用可见性或序列化等。实现备忘录模式没有固定的准则。

5.2 备忘录模式的好处

• 最大的优点是，您始终可以丢弃不需要的更改，并将其还原到预期或稳定的状态。
• 您不会破坏与参与此模型的关键对象关联的封装。
• 保持高凝聚力。
• 提供一种简单的恢复技术。

5.3 备忘录模式的挑战

• 大量备忘录需要更多存储空间。 同时，他们给看守人增加了负担。
• 同时还增加了维护成本，因为还需要付出代码努力来管理备忘录类。
• 保存状态的额外时间降低了系统的整体性能。

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学习愉快！