【设计模式-行为型】备忘录模式

一、什么是备忘录模式

        来到备忘录模式了，这个模式我感觉相对简单一些，就是备份，或者快照。跟前面一样为了加深理解，我们引入一个电影情结来说明啥是备忘录模式，以来加深大家对备忘录模式的认识。那么，在电影中谁是此模式应用的王者呢。我想起一位，不知道大家有没有看过一个极其经典的电影，星爷的《大话西游》。在电影《大话西游》中，至尊宝利用月光宝盒不断穿越到紫霞仙子自杀前的时间段，试图改变结局。这种时间穿越和状态恢复的机制也可以类比为备忘录模式。

        至尊宝：“般若波罗蜜~~~~~~~~~”

        二当家：“哇，又升仙啦！咦？为什么要说‘又’？”‌

        至尊宝通过月光宝盒（管理者）回到过去，每次穿越都会恢复到之前保存的状态（备忘录），从而尝试改变故事的走向。备忘录模式（Memento Pattern） 是一种行为型设计模式，它允许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。

二、为什么使用备忘录模式

        那么我们拿《月光宝盒》来说一下为啥要使用备忘录模式

1. 需要保存对象的历史状态：如文本编辑器中的撤销、恢复功能。在《大话西游》中，至尊宝通过月光宝盒保存了多个历史状态，每次回到过去都是对这些历史状态的恢复。

2. 需要在程序运行时回滚对象状态：如游戏中存储和恢复玩家进度。在电影中，至尊宝利用月光宝盒不断回到过去，每次回到过去都是对之前状态的回滚。

3. 希望避免暴露对象的实现细节：通过备忘录隐藏对象的内部状态。在电影中，月光宝盒作为备忘录，保存了至尊宝的状态，而至尊宝自己和观众都无法直接访问这些状态，只能通过月光宝盒进行恢复。

        备忘录模式通过在不破坏封装性的前提下，捕获并保存对象的内部状态，使得对象可以在需要时恢复到之前的状态。这种模式特别适用于需要撤销操作、历史记录功能或状态恢复的场景。在电影《大话西游》中，至尊宝利用月光宝盒不断回到过去，试图改变结局，这种机制很好地体现了备忘录模式的核心思想。

三、备忘录模式示例

1. 定义备忘录接口（Memento）（定义了备忘录的行为）

public interface Memento {// 备忘录接口，用于保存和恢复状态
}

2. 实现具体备忘录类（ConcreteMemento）（月光宝盒）

• 月光宝盒：用于存储至尊宝的内部状态，通常是一个简单的数据类。月光宝盒对至尊宝以外的其他对象是不可变的。

public class TimeMemento implements Memento {private String state;public TimeMemento(String state) {this.state = state;}public String getState() {return state;}
}

3. 定义发起人（Originator）（至尊宝（孙悟空））

• 至尊宝（孙悟空）：负责创建备忘录对象，记录当前时刻的内部状态。至尊宝通过月光宝盒保存和恢复自己的状态

public class BrocadeHorse {private String state;public void setState(String state) {this.state = state;System.out.println("至尊宝的状态已更新为: " + state);}public String getState() {return state;}public Memento saveStateToMemento() {// 保存当前状态到备忘录return new TimeMemento(state);}public void getStateFromMemento(Memento memento) {// 从备忘录恢复状态setState(((TimeMemento) memento).getState());}
}

4. 定义管理者类（Caretaker）（猪八戒（二当家））

• 猪八戒（二当家）：负责保存和管理备忘录，但不能直接操作备忘录的内容。猪八戒通过月光宝盒帮助至尊宝恢复状态。

public class MoonlightBox {private Memento memento;public void saveState(BrocadeHorse horse) {// 保存状态memento = horse.saveStateToMemento();System.out.println("月光宝盒保存了至尊宝的状态。");}public void restoreState(BrocadeHorse horse) {// 恢复状态horse.getStateFromMemento(memento);System.out.println("月光宝盒恢复了至尊宝的状态。");}
}

5. 场景重现

public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建至尊宝对象BrocadeHorse brocadeHorse = new BrocadeHorse();// 创建月光宝盒对象MoonlightBox moonlightBox = new MoonlightBox();// 至尊宝的状态变化brocadeHorse.setState("初次见到紫霞仙子");// 保存状态moonlightBox.saveState(brocadeHorse);// 至尊宝的状态变化brocadeHorse.setState("紫霞仙子自杀");// 恢复状态moonlightBox.restoreState(brocadeHorse);// 至尊宝的状态变化brocadeHorse.setState("再次尝试拯救紫霞仙子");// 保存状态moonlightBox.saveState(brocadeHorse);// 恢复状态moonlightBox.restoreState(brocadeHorse);}
}//日志输出
至尊宝的状态已更新为: 初次见到紫霞仙子
月光宝盒保存了至尊宝的状态。
至尊宝的状态已更新为: 紫霞仙子自杀
月光宝盒恢复了至尊宝的状态。
至尊宝的状态已更新为: 再次尝试拯救紫霞仙子
月光宝盒保存了至尊宝的状态。
月光宝盒恢复了至尊宝的状态。