16 行为型模式-----备忘录模式

模式动机(Memento Pattern)：我们在编辑文档时，经常需要将刚删除的内容恢复过来，这时最常用的就是撤销命令(Ctrl + Z)了，但是这种功能是如何实现的呢？

　　可以猜想，其内部必然维护一个保存已删除内容的机制，这就是备忘录模式的用途了。

　　其实在软件开发过程中，为了不同模块之间的交互，很多情况下需要记录一个对象内部状态的信息，以便可以进行恢复操作。比如，数据库的“回滚”操作，浏览器的“恢复上　　一次”操作等。

备忘录模式的一般定义为：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，这样在某个时刻就可以将该对象恢复到原来的状态。

 

模式结构图：

 

模式代码：

bt_备忘录模式.h：

#ifndef MP_H
#define MP_H
#include <iostream>
using namespace std;

/*
    状态结构体
*/
typedef struct State
{
public:
    State(int h = 0, int w = 0) : height(h), width(w){ };
    void SetState(int h, int w)
    {
        height = h;
        width = w;
    }

    int height;
    int width;
}State;

/*
    备忘录
*/
class Memento
{
public:
   Memento(State* s)
   {
        state = new State(s->height, s->width);     // new出新状态执行深复制
　　}
　　~Memento()
　　{
    　　delete state;
　　}
    State* GetState() const
    {
        return state;
    }
    void SetState(State* state)
    {
        this->state = state;
    }
private:
    friend class Originator;
    State* state;

};

/*
    原发器
*/
class Originator
{
public:
    Originator(State* s) : state(s){ }
    void SetMemento(const Memento* m)
    {
        this->state= m->GetState();
    }
    Memento* CreateMemento()
    {
        return new Memento(state);  // 此处若以指针类型的state传入构建新的备忘录，必须执行深复制，
                                    // 否则后期改变state时，备忘录中的state状态将会跟着改变；
                                    // 此外就是将state改为值传递形式，这样备忘录中保存的副本不受影响
    }
    // 显示当前状态
    void Show()
    {
        cout << "当前状态为：";
        cout << "height = " << state->height << ", " << "width = " << state->width << endl;
    }

private:
    State* state;
};

/*
    管理者：负责保存、传递当前备忘录
*/
class Caretaker
{
public:
    void SetMemento(Memento* m)
    {
        this->memento= m;
    }
    Memento* GetMemento()
    {
        return memento;
    }
private:
    Memento* memento;
};

#endif // MP_H

 

测试用例.cpp:

#include "bt_备忘录模式.h"

int main()
{
    cout << "***** 备忘录模式测试 *****" << endl;
    State* s = new State(100, 50);
 7     Originator* original = new Originator(s);
 8     Caretaker* ct = new Caretaker();
    ct->SetMemento(original->CreateMemento());  // 用备忘录保存当前状态
    original->Show();

    cout << endl;
    s->SetState(200, 100);                      // 改变状态
    original->Show();

    cout << endl;
    original->SetMemento(ct->GetMemento());     // 恢复状态
    original->Show();

    delete ct;
    delete original;
    delete s;

    return 0;
}

模式分析：

：： 备忘录用来存储原发器在前一时刻的内部状态，当需要设置恢复点时，管理者请求原发器创建一个备忘录，并记录原发器的当前状态。

：： 备忘录的状态只有创建它的原发器可以修改，因此将原发器类设为备忘录的友元类，用于访问备忘录的私有数据。

：： 管理者的作用是保存备忘录，必要时向原发器传递备忘录以恢复原发器的前一个状态。

：： 备忘录模式实现了状态恢复功能，其将原发器的内部状态进行保存，而且只允许创建它的原发器进行修改，封装性较好，同时若在管理者中采用栈来保存多个备忘录就可以实现　　 多次撤销操作。

：： 该模式与命令模式结合起来可以有效地实现撤销和重做命令，管理者可以利用STL容器来保存多个备忘录。