设计模式——备忘录模式

设计模式——备忘录模式

备忘录模式(Memento Pattern:保存对象的某个状态,以便在未来需要的时候进行数据的恢复。相当容易理解,举个简单的例子:Word 软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键时能撤销当前操作,使文档恢复到之前的状态;

一、备忘录模式的基本介绍


【1】备忘录模式(Memento Pattern):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。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。
【2】现实生活中备忘录是用来记录某些要去做的事情,或者是记录已经达成共同意见的事情,以防忘记。而在软件层面,备忘录模式有着相同的含义,备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态,或者某些数据,当要做回退时,可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作。
【3】备忘录模式属于行为型模式。
【4】实现了信息的封装,使得用户不需要关心状态和保存细节。符合 “单一职责原则” 。
【5】为了节约内存,备忘录模式可以和原型模式配合使用。

二、备忘录模式的结构与类图


忘录模式的核心是设计备忘录类以及用于管理备忘录的管理者类,备忘录模式的主要角色如下:
【1】发起人(Originator)角色:记录当前对象的内部状态信息,提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能,实现其他业务功能,它可以访问备忘录里的所有信息。
【2】备忘录(Memetor)角色:负责存储发起人对象的内部状态,在需要的时候提供这些内部状态给发起人。
【3】管理者(Caretaker)角色:对备忘录进行管理,提供保存与获取备忘录的功能,但其不能对备忘录的内容进行访问与修改。
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三、备忘录模式案例分析


 我们使用备忘录模式写一个学校 100 米考试的案例:5 人一组,进行分组测试。我们需要备份的对象是,一组学生的成绩。
【1】发起人(Originator)角色:发起人需要依赖备忘录类,对自己每次记录的成绩进行备份 createMemento 。同时需要提供一个还原方法 getOriginalFromMemento 将需要的备份类作为参数传递进来,并将结果赋值给目标类。

//100 米 测试  5人一组 ,这是个人所花费的时间,我们使用备忘录的方式实现一下。
public class Original {
    //姓名
    private String name;
    //时间
    private int timestamp;

    public Memento createMemento() {
        return new Memento(name, timestamp);
    }
    //获取目标对象  通过排名
    public void getOriginalFromMemento(Memento memento) {
        name = memento.getName();
        timestamp = memento.getTimestamp();
    }

    public int getTimestamp() {
        return timestamp;
    }

    public void setTimestamp(int timestamp) {
        this.timestamp = timestamp;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Original [name=" + name + ", timestamp=" + timestamp + "]";
    }
}

【2】备忘录(Memetor)角色:提供一些目标对象需要备份的属性,通过构造器进行属性传递。

public class Memento {
    //姓名
    private String name;
    //时间
    private int timestamp;

    //构造器
    public Memento(String name, int timestamp) {
        super();
        this.name = name;
        this.timestamp = timestamp;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getTimestamp() {
        return timestamp;
    }

    public void setTimestamp(int timestamp) {
        this.timestamp = timestamp;
    }
}

【3】管理者(Caretaker)角色:创建一个存储备忘录对象的集合 <Map、List、Set> 等,同时创建添加、获取、清空等方法。

public class Caretaker {
    //排名
    private int index = 1;
    //用于顺序存储 参加测试的 十名同学的成绩
    Map<Integer, Memento>  mementos = new HashMap<Integer, Memento>();
    //提供一个 add 方法
    public void add(Memento m) {
        mementos.put(index, m);
        index += 1;
    }
    //获取备份类
    public Memento get(int key) {
        return mementos.get(key);
    }
    //归位
    public void remove() {
        mementos.clear();
    }
}

【4】客户端(Client)角色:首先将顺序按的前五名同学的成绩及姓名,通过集合 Map 按照名次存储。五名同学测试完成后,通过目标类的 getOriginalFromMemento 方法,根据名次获取同学的成绩,并记录在成绩花名册中。最后,清空记录下一组。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建 目标类
        Original original = new Original();
        //管理类
        Caretaker managerMemento = new Caretaker();
        //记录成绩
        recordResults(original,managerMemento);
        //获取第一名的成绩
        System.out.println("恢复前目标类的记录值"+original.toString());
        //从集合中获取第一名的值
        Memento memento1 = managerMemento.get(1);
        //调用目标类的还原方法
        original.getOriginalFromMemento(memento1);
        System.out.println("恢复第一名的成绩信息:"+original.toString());

        //从集合中获取第三名的值
        Memento memento3 = managerMemento.get(3);
        //调用目标类的还原方法
        original.getOriginalFromMemento(memento3);
        System.out.println("恢复第三名的成绩信息:"+original.toString());

        //清空记录下一组
        managerMemento.remove();
    }

    private static void recordResults(Original original,Caretaker managerMemento) {
        //第一名学生成绩
        original.setName("张三");
        original.setTimestamp(2330);
        //创建一个备份类
        Memento memento1 = original.createMemento();
        //备份类存入 管理类中
        managerMemento.add(memento1);

        //第二名学生成绩
        original.setName("李四");
        original.setTimestamp(2550);
        //创建一个备份类
        Memento memento2 = original.createMemento();
        //备份类存入 管理类中
        managerMemento.add(memento2);

        //第三名学生成绩
        original.setName("王五");
        original.setTimestamp(2560);
        //创建一个备份类
        Memento memento3 = original.createMemento();
        //备份类存入 管理类中
        managerMemento.add(memento3);
    }
}

【5】结果展示:备份者模式思想相对简单,主要查看细节上的实现。备份类相对简单,就一个普通类。但是目标类,提供了存储原始对象和获取原始对象的方法,是备份者模式的精华所在。

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