设计模式——备忘录模式

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。

适用性

• 必须保存一个对象在某一个时刻的（部分）状态，这样以后需要时它才能恢复到它他先前的状态
• 如果一个用接口来让其他对象直接得到这些状态，将会暴露对象的实现细节并破坏对象的封装性。

参与者

Memento

——备忘录存储原发器对象的内部状态。原发器根据需求决定备忘录存储原发器的那些内部状态

——防止原发器以外的其他对象访问备忘录，备忘录实际上有两个接口，管理者只能看到备忘录的窄接口——它只能将备忘录传递给其他对象。相反，原发器只能看到一个宽接口，允许他访问返回到先前状态所需的所有数据。理想的情况时只允许生成本备忘录的原发器访问本备忘录的内部状态。

Originator

——原发器创建一个备忘录，用已记录当前时刻他的内部状态

——使用备忘录回复内部状态

Caretaker

——负责保存好备忘录

——不能对备忘录的内容进行操作或检查

下面以备份手机通讯录为例子来实现了备忘录模式

// 联系人
    public class ContactPerson
    {
        public string Name { get; set; }
        public string MobileNum { get; set; }
    }

 // 发起人
    public class MobileOwner
    {
        // 发起人需要保存的内部状态
        public List<ContactPerson> ContactPersons { get; set; }

        public MobileOwner(List<ContactPerson> persons)
        {
            ContactPersons = persons;
        }

        // 创建备忘录，将当期要保存的联系人列表导入到备忘录中 
        public ContactMemento CreateMemento()
        {
            // 这里也应该传递深拷贝，new List方式传递的是浅拷贝，
            // 因为ContactPerson类中都是string类型,所以这里new list方式对ContactPerson对象执行了深拷贝
            // 如果ContactPerson包括非string的引用类型就会有问题，所以这里也应该用序列化传递深拷贝
            return new ContactMemento(new List<ContactPerson>(this.ContactPersons));
        }

        // 将备忘录中的数据备份导入到联系人列表中
        public void RestoreMemento(ContactMemento memento)
        {
            // 下面这种方式是错误的，因为这样传递的是引用，
            // 则删除一次可以恢复，但恢复之后再删除的话就恢复不了.
            // 所以应该传递contactPersonBack的深拷贝，深拷贝可以使用序列化来完成
            this.ContactPersons = memento.contactPersonBack;
        }

        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("联系人列表中有{0}个人，他们是:", ContactPersons.Count);
            foreach (ContactPerson p in ContactPersons)
            {
                Console.WriteLine("姓名: {0} 号码为: {1}", p.Name, p.MobileNum);
            }
        }
    }

 // 备忘录
    public class ContactMemento
    {
        // 保存发起人的内部状态
        public List<ContactPerson> contactPersonBack;

        public ContactMemento(List<ContactPerson> persons)
        {
            contactPersonBack = persons;
        }
    }

 // 管理角色
    public class Caretaker
    {
        public ContactMemento ContactM { get; set; }
    }

 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<ContactPerson> persons = new List<ContactPerson>()
            {
                new ContactPerson() { Name= "Learning Hard", MobileNum = "123445"},
                new ContactPerson() { Name = "Tony", MobileNum = "234565"},
                new ContactPerson() { Name = "Jock", MobileNum = "231455"}
            };
            MobileOwner mobileOwner = new MobileOwner(persons);
            mobileOwner.Show();

            // 创建备忘录并保存备忘录对象
            Caretaker caretaker = new Caretaker();
            caretaker.ContactM = mobileOwner.CreateMemento();

            // 更改发起人联系人列表
            Console.WriteLine("----移除最后一个联系人--------");
            mobileOwner.ContactPersons.RemoveAt(2);
            mobileOwner.Show();

            // 恢复到原始状态
            Console.WriteLine("-------恢复联系人列表------");
            mobileOwner.RestoreMemento(caretaker.ContactM);
            mobileOwner.Show();

            Console.Read();
        }
    }

刚开始通讯录中有3个联系人，然后移除以后一个后变成2个联系人了，最后恢复原来的联系人列表后，联系人列表中又恢复为3个联系人了。

　　上面代码只是保存了一个还原点，即备忘录中只保存了3个联系人的数据，但是，如果想备份多个还原点怎么办呢？即恢复到3个人后，又想恢复到前面2个人的状态，这时候可能你会想，这样没必要啊，到时候在删除不就好了。但是如果在实际应用中，可能我们发了很多时间去创建通讯录中只有2个联系人的状态，恢复到3个人的状态后，发现这个状态时错误的，还是原来2个人的状态是正确的，难道我们又去花之前的那么多时间去重复操作吗？这显然不合理，如果就思考，能不能保存多个还原点呢？保存多个还原点其实很简单，只需要保存多个备忘录对象就可以了。具体实现代码如下所示：

 // 联系人
    public class ContactPerson
    {
        public string Name { get; set; }
        public string MobileNum { get; set; }
    }

   // 发起人
    public class MobileOwner
    {
        public List<ContactPerson> ContactPersons { get; set; }
        public MobileOwner(List<ContactPerson> persons)
        {
            ContactPersons = persons;
        }

        // 创建备忘录，将当期要保存的联系人列表导入到备忘录中 
        public ContactMemento CreateMemento()
        {
             // 这里也应该传递深拷贝，new List方式传递的是浅拷贝，
            // 因为ContactPerson类中都是string类型,所以这里new list方式对ContactPerson对象执行了深拷贝
            // 如果ContactPerson包括非string的引用类型就会有问题，所以这里也应该用序列化传递深拷贝
            return new ContactMemento(new List<ContactPerson>(this.ContactPersons));
        }

        // 将备忘录中的数据备份导入到联系人列表中
        public void RestoreMemento(ContactMemento memento)
        {
            if (memento != null)
            {
                // 下面这种方式是错误的，因为这样传递的是引用，
                // 则删除一次可以恢复，但恢复之后再删除的话就恢复不了.
                // 所以应该传递contactPersonBack的深拷贝，深拷贝可以使用序列化来完成
                this.ContactPersons = memento.ContactPersonBack;
            }    
        }
        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("联系人列表中有{0}个人，他们是:", ContactPersons.Count);
            foreach (ContactPerson p in ContactPersons)
            {
                Console.WriteLine("姓名: {0} 号码为: {1}", p.Name, p.MobileNum);
            }
        }
    }

  // 备忘录
    public class ContactMemento
    {
        public List<ContactPerson> ContactPersonBack {get;set;}
        public ContactMemento(List<ContactPerson> persons)
        {
            ContactPersonBack = persons;
        }
    }

// 管理角色
    public class Caretaker
    {
        // 使用多个备忘录来存储多个备份点
        public Dictionary<string, ContactMemento> ContactMementoDic { get; set; }
        public Caretaker()
        {
            ContactMementoDic = new Dictionary<string, ContactMemento>();
        }
    }

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<ContactPerson> persons = new List<ContactPerson>()
            {
                new ContactPerson() { Name= "Learning Hard", MobileNum = "123445"},
                new ContactPerson() { Name = "Tony", MobileNum = "234565"},
                new ContactPerson() { Name = "Jock", MobileNum = "231455"}
            };

            MobileOwner mobileOwner = new MobileOwner(persons);
            mobileOwner.Show();

            // 创建备忘录并保存备忘录对象
            Caretaker caretaker = new Caretaker();
            caretaker.ContactMementoDic.Add(DateTime.Now.ToString(), mobileOwner.CreateMemento());

            // 更改发起人联系人列表
            Console.WriteLine("----移除最后一个联系人--------");
            mobileOwner.ContactPersons.RemoveAt(2);
            mobileOwner.Show();

            // 创建第二个备份
            Thread.Sleep(1000);
            caretaker.ContactMementoDic.Add(DateTime.Now.ToString(), mobileOwner.CreateMemento());

            // 恢复到原始状态
            Console.WriteLine("-------恢复联系人列表,请从以下列表选择恢复的日期------");
            var keyCollection = caretaker.ContactMementoDic.Keys;
            foreach (string k in keyCollection)
            {
                Console.WriteLine("Key = {0}", k);
            }
            while (true)
            {
                Console.Write("请输入数字,按窗口的关闭键退出:");
                
                int index = -1;
                try
                {
                    index = Int32.Parse(Console.ReadLine());
                }
                catch
                {
                    Console.WriteLine("输入的格式错误");
                    continue;
                }
                
                ContactMemento contactMentor = null;
                if (index < keyCollection.Count && caretaker.ContactMementoDic.TryGetValue(keyCollection.ElementAt(index), out contactMentor))
                {
                    mobileOwner.RestoreMemento(contactMentor);
                    mobileOwner.Show();
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine("输入的索引大于集合长度！");
                }
            }     
        }
    }
}

备忘录模式主要思想是——利用备忘录对象来对保存发起人的内部状态，当发起人需要恢复原来状态时，再从备忘录对象中进行获取，在实际开发过程也应用到这点，例如数据库中的事务处理。