备忘录模式

备忘录模式（Memento Pattern），是一种行为型设计模式。它用于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。这样就可以将该对象恢复到原先保存的状态。备忘录模式非常适合用于实现撤销功能、事务处理或历史记录等功能，使得系统能够在发生错误或需要回滚时恢复到之前的状态。

备忘录模式的特点

保持封装性：即使状态是私有的，也可以通过备忘录对象来存储和恢复这些状态。
支持多级撤销：可以保存多个历史状态，从而支持多次撤销操作。
简化了发起人：发起人只需关注如何创建和使用备忘录，而不需要关心具体的保存机制。
符合开闭原则：可以在不修改现有代码的情况下添加新的状态保存逻辑。
提高灵活性：允许不同的组件以不同方式保存和管理状态，增加了系统的灵活性。

备忘录模式的组成

Originator（发起人）：负责创建包含自身内部状态的备忘录对象，同时也能够使用备忘录对象恢复其内部状态。发起人知道如何保存自己的状态，但并不直接暴露这些状态给其他对象。
Memento（备忘录）：用于存储发起人的内部状态。它有两个接口：窄接口（Caretaker可见）只允许访问基本信息；宽接口（Originator可见）则提供了完整的状态访问权限。
Caretaker（管理者）：负责保存和管理备忘录对象，但它不能对备忘录的内容进行操作或检查。管理者只知道何时保存以及何时恢复备忘录。

备忘录模式的实现

我们将通过一个简单的例子来演示备忘录模式的应用：假设我们正在开发一个文本编辑器，用户可以输入文本并执行撤销操作以回到之前的版本。我们可以使用备忘录模式来实现这一需求，确保用户能够随时撤回他们所做的更改。

示例代码

// 发起人 - TextEditor
class TextEditor {private String content;public void setContent(String content) {this.content = content;System.out.println("Content set to: " + content);}public String getContent() {return content;}// 创建备忘录public Memento createMemento() {System.out.println("Creating memento.");return new Memento(content);}// 使用备忘录恢复状态public void restoreFromMemento(Memento memento) {System.out.println("Restoring from memento.");this.content = memento.getContent();}
}// 备忘录 - Memento
class Memento {private final String content;public Memento(String content) {this.content = content;}// 宽接口，仅对发起人可见public String getContent() {return content;}
}// 管理者 - Caretaker
class Caretaker {private Memento memento;public void saveMemento(Memento memento) {this.memento = memento;}public Memento retrieveMemento() {return memento;}
}

使用示例

public class MementoPatternDemo {public static void main(String[] args) {// 创建发起人和管理者TextEditor editor = new TextEditor();Caretaker caretaker = new Caretaker();// 模拟编辑过程editor.setContent("First version");caretaker.saveMemento(editor.createMemento());editor.setContent("Second version");caretaker.saveMemento(editor.createMemento());editor.setContent("Third version");// 撤销到最后一次保存的状态System.out.println("\nUndoing to last saved state...");editor.restoreFromMemento(caretaker.retrieveMemento());System.out.println("Current content: " + editor.getContent());// 再次撤销System.out.println("\nUndoing to the first saved state...");caretaker.saveMemento(editor.createMemento()); // 保存当前状态为新的备忘录editor.restoreFromMemento(caretaker.retrieveMemento());System.out.println("Current content: " + editor.getContent());}
}