備忘錄模式

每個人都有犯錯誤的時候，都希望有種「後悔藥」能彌補自己的過失，讓自己重新開始，但現實是殘酷的。在計算機應用中，客戶同樣會常常犯錯誤，能否提供「後悔藥」給他們呢？當然是可以的，而且是有必要的。這個功能由「備忘錄模式」來實現。

其實很多應用軟體都提供了這項功能，如 word、記事本、photoshop、eclipse 等軟體在編輯時按 ctrl+z 組合鍵時能撤銷當前操作，使文件恢復到之前的狀態；還有在 ie 中的後退鍵、資料庫事務管理中的回滾操作、玩遊戲時的中間結果存檔功能、資料庫與作業系統的備份操作、棋類遊戲中的悔棋功能等都屬於這類。

備忘錄模式能記錄乙個物件的內部狀態，當使用者後悔時能撤銷當前操作，使資料恢復到它原先的狀態。

備忘錄（memento）模式的定義：在不破壞封裝性的前提下，捕獲乙個物件的內部狀態，並在該物件之外儲存這個狀態，以便以後當需要時能將該物件恢復到原先儲存的狀態。該模式又叫快照模式。

備忘錄模式是一種物件行為型模式，其主要優點如下。

其主要缺點是：資源消耗大。如果要儲存的內部狀態資訊過多或者特別頻繁，將會占用比較大的記憶體資源。

備忘錄模式的核心是設計備忘錄類以及用於管理備忘錄的管理者類，現在我們來學習其結構與實現。

1. 模式的結構

備忘錄模式的主要角色如下。

發起人（originator）角色：記錄當前時刻的內部狀態資訊，提供建立備忘錄和恢復備忘錄資料的功能，實現其他業務功能，它可以訪問備忘錄裡的所有資訊。

備忘錄（memento）角色：負責儲存發起人的內部狀態，在需要的時候提供這些內部狀態給發起人。

管理者（caretaker）角色：對備忘錄進行管理，提供儲存與獲取備忘錄的功能，但其不能對備忘錄的內容進行訪問與修改。

備忘錄模式的結構圖如圖 1 所示。

2. 模式的實現

備忘錄模式的實現**如下：

package
net.biancheng.c.memento;
public
class
mementopattern }//
備忘錄class
memento 
public
void
setstate(string state) 
public
string getstate() }//
發起人class
originator 
public
string getstate() 
public
memento creatememento() 
public
void
restorememento(memento m) }//
管理者class
caretaker 
public
memento getmemento() 
}

【例1】利用備忘錄模式設計相親遊戲。

首先，先設計乙個美女（girl）類，它是備忘錄角色，提供了獲取和儲存美女資訊的功能；然後，設計乙個相親者（you）類，它是發起人角色，它記錄當前時刻的內部狀態資訊（臨時妻子的姓名），並提供建立備忘錄和恢復備忘錄資料的功能；最後，定義乙個美女棧（girlstack）類，它是管理者角色，負責對備忘錄進行管理，用於儲存相親者（you）前面選過的美女資訊，不過最多只能儲存 4 個，提供後悔功能。

客戶類設計成窗體程式，它包含美女棧（girlstack）物件和相親者（you）物件，它實現了 actionlistener 介面的事件處理方法 actionperformed(actionevent e)，並將 4 大美女影象和相親者（you）選擇的美女影象在窗體中顯示出來。圖 2 所示是其結構圖。

程式**如下：

package
net.biancheng.c.memento;
import j**ax.swing.*;
import j**a.awt.*;
import
j**a.awt.event.actionevent;
import
j**a.awt.event.actionlistener;
public
class
datinggame }//
客戶窗體類
class datinggamewin extends jframe implements
actionlistener 
//顯示
void
showpicture(string name) 
@override
public
void
actionperformed(actionevent e)  
else
if (ok &&girl2.isselected())  
else
if (ok &&girl3.isselected())  
else
if (ok &&girl4.isselected()) 
} else
if (e.getsource() ==button2) 
}}//
備忘錄：美女
class
girl 
public
void
setname(string name) 
public
string getname() }//
發起人：您
class
you 
public
string getwife() 
public
girl creatememento() 
public
void
restorememento(girl p) }//
管理者：美女棧
class
girlstack 
public
boolean
push(girl p)  
else
}public
girl pop()  
else
return girl[top--];}}

前面學習了備忘錄模式的定義與特點、結構與實現，現在來看該模式的以下應用場景。

需要儲存與恢復資料的場景，如玩遊戲時的中間結果的存檔功能。

需要提供乙個可回滾操作的場景，如 word、記事本、photoshop，eclipse 等軟體在編輯時按 ctrl+z 組合鍵，還有資料庫中事務操作。

在前面介紹的備忘錄模式中，有單狀態備份的例子，也有多狀態備份的例子。下面介紹備忘錄模式如何同原型模式混合使用。在備忘錄模式中，通過定義「備忘錄」來備份「發起人」的資訊，而原型模式的 clone() 方法具有自備份功能，所以，如果讓發起人實現 cloneable 介面就有備份自己的功能，這時可以刪除備忘錄類，其結構圖如圖 4 所示。

實現**如下：

package
net.biancheng.c.memento;
public
class
prototypememento }//
發起人原型
class originatorprototype implements
cloneable 
public
string getstate() 
public
originatorprototype creatememento() 
public
void
restorememento(originatorprototype opt) 
public
originatorprototype clone()  
catch
(clonenotsupportedexception e) 
return
null
;    }}//
原型管理者
class
prototypecaretaker 
public
originatorprototype getmemento() 
}

拓展由於 jdk、spring、mybatis 中很少有備忘錄模式，所以該設計模式不做典型應用原始碼分析。

spring webflow 中 defaultmessagecontext 類實現了 statemanageablemessagecontext 介面，檢視其原始碼可以發現其主要邏輯就相當於給 message 備份。感興趣的小夥伴可以去閱讀學習其原始碼。

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