23種設(shè)計(jì)模式（18）java備忘錄模式

更新時(shí)間：2018年01月27日 09:58:28 作者：Java知音

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了23種設(shè)計(jì)模式之java備忘錄模式，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

23種設(shè)計(jì)模式第十八篇：java備忘錄模式

定義：在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，并在該對(duì)象之外保存這個(gè)狀態(tài)。這樣就可以將該對(duì)象恢復(fù)到原先保存的狀態(tài)。

類型：行為類

類圖：

我們?cè)诰幊痰臅r(shí)候，經(jīng)常需要保存對(duì)象的中間狀態(tài)，當(dāng)需要的時(shí)候，可以恢復(fù)到這個(gè)狀態(tài)。比如，我們使用Eclipse進(jìn)行編程時(shí)，假如編寫(xiě)失誤（例如不小心誤刪除了幾行代碼），我們希望返回刪除前的狀態(tài)，便可以使用Ctrl+Z來(lái)進(jìn)行返回。這時(shí)我們便可以使用備忘錄模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

備忘錄模式的結(jié)構(gòu)

發(fā)起人：記錄當(dāng)前時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)，負(fù)責(zé)定義哪些屬于備份范圍的狀態(tài)，負(fù)責(zé)創(chuàng)建和恢復(fù)備忘錄數(shù)據(jù)。
備忘錄：負(fù)責(zé)存儲(chǔ)發(fā)起人對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，在需要的時(shí)候提供發(fā)起人需要的內(nèi)部狀態(tài)。
管理角色：對(duì)備忘錄進(jìn)行管理，保存和提供備忘錄。

通用代碼實(shí)現(xiàn)

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("狀態(tài)1"); 
      System.out.println("初始狀態(tài):"+originator.getState()); 
      Caretaker caretaker = new Caretaker(); 
      caretaker.setMemento(originator.createMemento()); 
      originator.setState("狀態(tài)2"); 
      System.out.println("改變后狀態(tài):"+originator.getState()); 
      originator.restoreMemento(caretaker.getMemento()); 
      System.out.println("恢復(fù)后狀態(tài):"+originator.getState()); 
    } 
  }

代碼演示了一個(gè)單狀態(tài)單備份的例子，邏輯非常簡(jiǎn)單：Originator類中的state變量需要備份，以便在需要的時(shí)候恢復(fù)；Memento類中，也有一個(gè)state變量，用來(lái)存儲(chǔ)Originator類中state變量的臨時(shí)狀態(tài)；而Caretaker類就是用來(lái)管理備忘錄類的，用來(lái)向備忘錄對(duì)象中寫(xiě)入狀態(tài)或者取回狀態(tài)。

多狀態(tài)多備份備忘錄

通用代碼演示的例子中，Originator類只有一個(gè)state變量需要備份，而通常情況下，發(fā)起人角色通常是一個(gè)javaBean，對(duì)象中需要備份的變量不止一個(gè)，需要備份的狀態(tài)也不止一個(gè)，這就是多狀態(tài)多備份備忘錄。
實(shí)現(xiàn)備忘錄的方法很多，備忘錄模式有很多變形和處理方式，像通用代碼那樣的方式一般不會(huì)用到，多數(shù)情況下的備忘錄模式，是多狀態(tài)多備份的。其實(shí)實(shí)現(xiàn)多狀態(tài)多備份也很簡(jiǎn)單，最常用的方法是，我們?cè)贛emento中增加一個(gè)Map容器來(lái)存儲(chǔ)所有的狀態(tài)，在Caretaker類中同樣使用一個(gè)Map容器才存儲(chǔ)所有的備份。下面我們給出一個(gè)多狀態(tài)多備份的例子：

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("中國(guó)"); 
      ori.setState2("強(qiáng)盛"); 
      ori.setState3("繁榮"); 
      System.out.println("===初始化狀態(tài)===\n"+ori); 
       
      caretaker.setMemento("001",ori.createMemento()); 
      ori.setState1("軟件"); 
      ori.setState2("架構(gòu)"); 
      ori.setState3("優(yōu)秀"); 
      System.out.println("===修改后狀態(tài)===\n"+ori); 
       
      ori.restoreMemento(caretaker.getMemento("001")); 
      System.out.println("===恢復(fù)后狀態(tài)===\n"+ori); 
    } 
  }

備忘錄模式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景

備忘錄模式的優(yōu)點(diǎn)有：

當(dāng)發(fā)起人角色中的狀態(tài)改變時(shí)，有可能這是個(gè)錯(cuò)誤的改變，我們使用備忘錄模式就可以把這個(gè)錯(cuò)誤的改變還原。
備份的狀態(tài)是保存在發(fā)起人角色之外的，這樣，發(fā)起人角色就不需要對(duì)各個(gè)備份的狀態(tài)進(jìn)行管理。

備忘錄模式的缺點(diǎn)有：

在實(shí)際應(yīng)用中，備忘錄模式都是多狀態(tài)和多備份的，發(fā)起人角色的狀態(tài)需要存儲(chǔ)到備忘錄對(duì)象中，對(duì)資源的消耗是比較嚴(yán)重的。
如果有需要提供回滾操作的需求，使用備忘錄模式非常適合，比如jdbc的事務(wù)操作，文本編輯器的Ctrl+Z恢復(fù)等。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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