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  • 图解Java设计模式之备忘录模式

    游戏角色状态恢复问题

    游戏角色有攻击力和防御力,在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力),当大战Boss后攻击力和防御力下降,从备忘录对象恢复到大战前的状态。

    传统方案解决游戏角色恢复

    在这里插入图片描述

    传统的方式的问题分析

    1)一个对象,就对应一个保存对象状态的对象,这样当我们游戏的对象很多时,不利于管理,开销很大。
    2)传统的方式是简单的做备份,new出另外一个对象出来,再把需要备份的数据放到这个新对象,但这就暴露了对象内部的细节

    备忘录模式基本介绍

    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)可以这里理解备忘录模式 :现实生活中的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的共同意见的事情,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。

    备忘录模式原理类图

    在这里插入图片描述
    对原理类图的说明 :
    1)originator :对象(需要保存状态的对象)
    2)Memento :备忘录对象,负责保存好记录,即Originator内部状态
    3)Caretaker :守护着对象,负责保存多个备忘录对象,使用集合管理,提高效率
    4)说明 :如果希望保存多个originator对象的不同时间的状态,也可以,只需要HashMap<String, 集合>

    package com.example.demo.memento.theory;
    
    public class Memento {
    	
    	private String state;
    	
    	public Memento(String state) {
    		super();
    		this.state = state;
    	}
    
    	public String getState() {
    		return state;
    	}
    
    }
    package com.example.demo.memento.theory;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class Caretaker {
    	
    	/**
    	 * 在list 集合中会有很多的备忘录对象
    	 */
    	private List<Memento> mementos = new ArrayList<Memento>();
    	
    	public void add(Memento memento) {
    		mementos.add(memento);
    	}
    	
    	/**
    	 * 获取到第index个Originator 的 备忘录对象(即保存状态)
    	 * @param index
    	 * @return
    	 */
    	public Memento get(int index) {
    		return mementos.get(index);
    	}
    }
    package com.example.demo.memento.theory;
    
    public class Originator {
    	
    	/**
    	 * 状态信息
    	 */
    	private String state;
    
    	public String getState() {
    		return state;
    	}
    
    	public void setState(String state) {
    		this.state = state;
    	}
    	
    	// 编写一个方法,可以保存一个状态对象 Memento
    	// 因此编写一个方法,返回Memento
    	public Memento saveStateMemento() {
    		return new Memento(state);
    	}
    	
    	public void getStateFromMemento(Memento memento) {
    		state = memento.getState();
    	}
    
    }
    package com.example.demo.memento.theory;
    
    public class Client {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		Originator originator = new Originator();
    		Caretaker caretaker = new Caretaker();
    		originator.setState(" 状态1 攻击力100 ");
    		// 保存当前状态
    		caretaker.add(originator.saveStateMemento());
    		
    		originator.setState(" 状态2 攻击力80 ");
    		// 保存当前状态
    		caretaker.add(originator.saveStateMemento());
    		
    		originator.setState(" 状态3 攻击力50 ");
    		// 保存当前状态
    		caretaker.add(originator.saveStateMemento());
    		System.out.println(" 现在状态是 " + originator.getState());
    		
    		// 希望得到状态1,将originator 恢复到状态1
    		originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));
    		System.out.println(" 恢复状态 1");
    		System.out.println("当前的状态是 = " + originator.getState());
    	}
    
    }
    

    游戏角色恢复状态实例

    1)应用实例要求
    游戏角色有攻击力和防御力,在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力),当大战Boss后攻击力和防御力下降,从备忘录对象恢复到大战前的状态
    2)类图
    在这里插入图片描述

    package com.example.demo.memento.game;
    
    public class Memento {
    	
    	/**
    	 * 攻击力
    	 */
    	private int vit;
    
    	/**
    	 * 防御力
    	 */
    	private int def;
    
    	public Memento(int vit, int def) {
    		super();
    		this.vit = vit;
    		this.def = def;
    	}
    
    	public int getVit() {
    		return vit;
    	}
    
    	public void setVit(int vit) {
    		this.vit = vit;
    	}
    
    	public int getDef() {
    		return def;
    	}
    
    	public void setDef(int def) {
    		this.def = def;
    	}
    }
    package com.example.demo.memento.game;
    
    import java.util.List;
    import java.util.Map;
    
    import javax.activation.MailcapCommandMap;
    
    /**
     * 守护者对象,保存游戏角色的状态
     * @author zhaozhaohai
     *
     */
    public class Caretaker {
    
    	/**
    	 * 如果只保存一次状态
    	 */
    	private Memento memento;
    	/**
    	 * 对GameRole 保存多次状态
    	 */
    	private List<Memento> list;
    	/**
    	 * 对多个游戏角色保存多个状态
    	 */
    	private Map<String, List<Memento>> rMap;
    	public Memento getMemento() {
    		return memento;
    	}
    	public void setMemento(Memento memento) {
    		this.memento = memento;
    	}
    	
    }
    package com.example.demo.memento.game;
    
    public class GameRole {
    	
    	private int vit;
    	
    	private int def;
    	
    	/**
    	 * 创建Memento,即根据当前的状态得到Memento
    	 * @return
    	 */
    	public Memento createMemento() {
    		return new Memento(vit, def);
    	}
    	
    	/**
    	 * 从备忘录对象,恢复GameRole的状态
    	 * @param memento
    	 */
    	public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento) {
    		this.vit = memento.getVit();
    		this.def = memento.getDef();
    	}
    	
    	/**
    	 * 显示当前游戏角色的状态
    	 */
    	public void display() {
    		System.out.println("游戏角色当前的攻击力 :" + this.vit + " 防御力 : " + this.def);
    	}
    
    	public int getVit() {
    		return vit;
    	}
    
    	public void setVit(int vit) {
    		this.vit = vit;
    	}
    
    	public int getDef() {
    		return def;
    	}
    
    	public void setDef(int def) {
    		this.def = def;
    	}
    	
    	
    
    }
    package com.example.demo.memento.game;
    
    public class Client {
    	public static void main(String[] args) {
    		//创建游戏角色
    		GameRole gameRole = new GameRole(); 
    		gameRole.setVit(100); 
    		gameRole.setDef(100);
    		System.out.println("和 boss 大战前的状态");
    		gameRole.display();
    		//把当前状态保存 caretaker
    		Caretaker caretaker = new Caretaker(); 
    		caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());
    		System.out.println("和 boss 大战~~~"); 
    		gameRole.setDef(30); 
    		gameRole.setVit(30);
    		gameRole.display(); 
    		System.out.println("大战后,使用备忘录对象恢复到站前");
    		gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento()); 
    		System.out.println("恢复后的状态");
    		gameRole.display();
    	}
    }
    

    备忘录模式的注意事项和细节

    1)给用户提供了一种可以恢复状态的机制,可以使用户能过比较方便地回到某个历史的状态。
    2)实现了信息的封装,使得用户不需要关心状态的保存细节。
    3)如果类的成员变量过多,势必会占用比较大的资源,而且每一次保存都会消耗一定的内存,这个需要注意。
    4)使用的应用场景 :1、后悔药;2、打游戏时的存档;3、Windows里的ctri + z。4、IE中的后退。4、数据库的事务管理。
    5)为了节约内存,备忘录模式可以和原型模式陪着使用。

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