动机

在软件构建过程中，某些对象的状态在转换过程中，可能由于某种需要，要求程序能够回溯到对象之前处于某个点时的状态。

  • 比如，对象级别的redo，undo操作

如果使用一些公有接口来让其他对象得到对象的状态，便会暴露对象的细节实现。

  • 维持封装性的前提下，怎么样实现对象的状态

如何实现对象状态的良好保存与恢复？但同时又不会因此而破坏对象本身的封装性。

代码

  1. //需要保存Originator状态的对象
  2. class Originator
  3. {
  4.     //状态有很多
  5.     string state;     //这里只存放了一个string
  6.     //....            //可能还有很多别的属性，也要保存它的状态
  7. public:
  8.     Originator() {}
  10.     //创建一个备忘录（快照）
  11.     Memento createMomento() {
  12.         Memento m(state);
  13.         return m;
  14.     }
  15.     //设置一个备忘录
  16.     void setMomento(const Memento & m) {
  17.         state = m.getState();
  18.     }
  19. };
  21. //我们希望能够将Originator某个时刻的状态，拍成一个快照（内存快照、状态快照），把它存起来
  22. //所以，我们设计了一个Memento类，里面存的状态与Originator相同
  23. class Memento
  24. {
  25.     //Memento内部存了很多状态，这些状态是与Originator相同的
  26.     string state;
  27.     //..
  28.     //1. 如果有些状态是不需要做快照的，那也就不用存起来
  29.     //2. 也可以不需要一一对应，Memento可能存的只是Originator某个状态的内存流、字符串
  30. public:
  31.     Memento(const string & s) : state(s) {}
  33.     //提供一些方法给Originator访问
  34.     string getState() const { return state; }
  35.     void setState(const string & s) { state = s; }
  36. };
  38. int main()
  39. {
  40.     Originator orginator;
  42.     //捕获对象状态，存储到备忘录
  43.     Memento mem = orginator.createMomento();
  45.     //改变orginator状态
  46.     //...
  48.     //从备忘录中恢复
  49.     orginator.setMomento(memento);
  50. }

到具体业务当中，如果你可能要保存50次内存快照，那就要考虑性能问题了

  • 比如，使用序列化技术，内存编码的技术，实现对快照高效的存储

模式定义

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。这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。——《设计模式》GoF

  1. 不破坏Originator的封装性
  2. 捕获对象内部状态：orginator.createMomento
  3. 在该对象之外保存这个状态：Memento mem
  4. 恢复状态：orginator.setMomento(memento)

结构

image.png

  • Carewaker使用备忘录的人，比如例子中的main函数

要点总结

备忘录（Memento）存储原发器（Originator）对象的内部状态，在需要时恢复原发器的状态。

Memento模式的核心是信息隐藏，即Originator需要向外界隐藏信息，保持其封装性。但同时又需要将状态保持到外界（Memenoto）。

由于现代语言运行时（如C#、Java等）都具有相当的对象序列化支持，因此往往采用效率较高、又较容器正确实现的序列化方案来实现Memento模式。

  • 有了序列化技术的支持，目前已经不需要使用面向对象的方式来实现了。不需要再定义一个Memento类，来对Originator类做一一映射了，这样是很低效的
  • 但思想是什么。就是要对外界做信息隐藏，不能将Originator的信息暴露给了外界，从而保持Originator的封装性。在这个基础上，再要保存Originator的快照

总结

GoF设计模式是94年问世的，有一些设计模式当下已经不流形了。有一些设计模式在当时的内存环境、语言条件，是很适用的。但在当前的环境下，可能在实践上就显得非常非常的容易，而且也变得不再适用了。

如果这个Originator是一个很复杂的对象，里面套了好几层的指针，那备忘录方式就很鸡肋了。当下可以使用序列化的方式来做。