设计之禅——备忘录模式

引言

备忘录模式是非常简单的一种模式，应用场景非常广泛，如编辑器的ctrl + z、数据库事务的回滚、游戏的存档等等都符合该模式的思想——备份（比较疑惑为什么叫备忘录模式，叫备份模式不是更贴切么？）。

详解

备忘录模式就是将一个对象的内部状态保存到对象的外部，这样，在将来的任一时间点都可以恢复到之前的状态，让我们有后悔药可以吃。它包含了发起人（originator）、备忘录（memento）、负责人（caretaker）三个角色：

• 发起人：负责创建备份，将当前对象所需存储的状态保存到外部，并可以在需要时恢复备份。
• 备忘录：负责存储对象的内部状态。
• 负责人：用于保存备忘录以及将备忘录传递给其它对象，但不能直接访问操作备忘录对象的内部状态（保证封装性和安全性）。

模式的结构和定义都非常简单，下面就实现一个文本编辑器的“撤销”功能。

Coding

首先是编辑器对象，也就会发起人角色：

public class Editor {

    private String content;

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    public Memento createMemento() {
        return new Memento(this.content);
    }

    public void undo(Memento memento) {
        this.content = memento.getContent();
    }
}

备忘录对象：

public class Memento {

    private String content;

    public Memento(String content) {
        this.content = content;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }
}

负责人，只提供保存和传递备忘录对象的方法，不能对备忘录内部状态进行修改（这是必须的，否则无法保证恢复的数据是最初的数据，备忘录模式还有什么意义？）：

public class Caretaker {

    private Stack<Memento> mementos = new Stack<>();

    public void savePoint(Memento memento) {
        mementos.push(memento);
    }

    public Memento getMemento() {
        return mementos.pop();
    }

}

最后我们来体验下这个强大的编辑器吧：

    public static void main(String[] args) {
        Editor editor = new Editor();
        editor.setContent("1");
        System.out.println("第一次修改内容：" + editor.getContent());

        // 编辑内容并保存
        Caretaker caretaker = new Caretaker();
        caretaker.savePoint(editor.createMemento());
        editor.setContent("2");
        System.out.println("第二次修改后内容：" + editor.getContent());
        caretaker.savePoint(editor.createMemento());
        editor.setContent("3");
        System.out.println("第三次次修改后内容：" + editor.getContent());
        caretaker.savePoint(editor.createMemento());
        editor.setContent("4");
        System.out.println("第四次次修改后内容：" + editor.getContent());

        editor.undo(caretaker.getMemento());
        System.out.println("第一次恢复后的内容：" + editor.getContent());
        editor.undo(caretaker.getMemento());
        System.out.println("第二次恢复后的内容：" + editor.getContent());
        editor.undo(caretaker.getMemento());
        System.out.println("第三次恢复后的内容：" + editor.getContent());
    }

输出如下：

第一次修改内容：1
第二次修改后内容：2
第三次次修改后内容：3
第四次次修改后内容：4
第一次恢复后的内容：3
第二次恢复后的内容：2
第三次恢复后的内容：1

这样我们就实现了一个单状态的备忘录模式，但在实际应用中，业务场景会复杂很多，我们可能会需要保存很多的状态，应该如何做呢？读者们可以自行思考一下，这里我就不展开了

总结

备忘录模式给我们提供了“后悔药”，让我们在需要时可以随时反悔，但是当记录的状态非常多时，就会占用大量的资源，因此在使用时需要设置合理的上限。