大話設計模式—備忘錄模式

備忘錄模式（Memento Pattern）儲存一個物件的某個狀態，以便在適當的時候恢復物件。備忘錄模式屬於行為型模式。所謂備忘錄模式就是在不破壞封裝的前提下，捕獲一個物件的內部狀態，並在該物件之外儲存這個狀態，這樣可以在以後將物件恢復到原先儲存的狀態。很多時候我們總是需要記錄一個物件的內部狀態，這樣做的目的就是為了允許使用者取消不確定或者錯誤的操作，能夠恢復到他原先的狀態，使得他有”後悔藥”可吃。

大話設計模式中程傑老師給出的定義是，備忘錄模式：在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個物件的內部狀態，並在該物件之外儲存這個狀態。這樣以後就可將該物件恢復到原先儲存的狀態。

備忘錄模式使用三個類 Memento、Originator 和 CareTaker。Memento 包含了要被恢復的物件的狀態。Originator 建立並在 Memento 物件中儲存狀態。Caretaker 物件負責從 Memento 中恢復物件的狀態。MementoPatternDemo，我們的演示類使用 CareTaker 和 Originator 物件來顯示物件的狀態恢復。

結構圖解析：

Originator（發起人）：負責建立一個備忘錄Memento，用以記錄當前時刻它的內部狀態，並可以使用備忘錄恢復內部狀態。Originator可根據需要決定Memento儲存Originator的哪些內部狀態。

Memento（備忘錄）：負責儲存Originator物件的內部狀態，並可以防止Originator以外的其他物件訪問備忘錄Memento。備忘錄有兩個介面，CareTaker只能看到備忘錄的窄介面，它只能將備忘錄傳遞給其他物件。Originator能夠看到一個寬介面，允許它訪問返回到先前狀態所需的所有資料。

CareTaker（管理者）：負責儲存好備忘錄Memento，不能對備忘錄的內容進行操作和檢查。

客戶不與備忘錄類耦合，與備忘錄管理類耦合。

實現程式碼如下：

package com.exercise.memento;

public class Memento {

    public String state;

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

    public String getState() {
        return state;
    }


}

package com.exercise.memento;

public class Originator {

    public String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }

    public void getStateFromMemento(Memento memento){
        state = memento.getState();
    }

    public Memento saveStateToMemento(){
        return new Memento(state);
    }
}

package com.exercise.memento;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CareTaker {

    private List<Memento> mementos = new ArrayList<Memento>();

    public void addMemento(Memento memento){
        mementos.add(memento);
    }

    public Memento getMemonto(int index){
        return mementos.get(index);
    }
}

package com.exercise.memento;

public class MementoPatternDemo {

       public static void main(String[] args) {

          Originator originator = new Originator();
          CareTaker careTaker = new CareTaker();
          originator.setState("State #1");
          originator.setState("State #2");
          careTaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());
          originator.setState("State #3");
          careTaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());
          originator.setState("State #4");

          System.out.println("Current State: " + originator.getState());        
          originator.getStateFromMemento(careTaker.getMemonto(0));
          System.out.println("First saved State: " + originator.getState());
          originator.getStateFromMemento(careTaker.getMemonto(1));
          System.out.println("Second saved State: " + originator.getState());

       }

}

Memento模式比較適用於功能比較複雜的，但需要維護或記錄屬性歷史的類，或者需要儲存的屬性只是眾多屬性中的一部分的時候，Originator可以根據儲存的Memento資訊還原到前一狀態。另外，如果在某個系統中使用命令模式時，需要實現命令的撤銷功能，那麼命令模式可以使用備忘錄模式來儲存可撤銷操作的狀態。有時一些物件的內部資訊必須儲存在物件以外的地方，但是必須要對向自己讀取，這時，使用備忘錄模式可以把複雜的物件北部資訊對其他的物件遮蔽起來，從而可以恰當的保持封裝的邊界。

簡而言之，備忘錄模式最重要的作用就是當角色的狀態發生改變的時候，有可能這個狀態無效，這時候就可以使用暫時儲存起來的備忘錄將狀態復原。

應用例項：

1、打遊戲時的存檔。
2、Windows 裡的 ctri + z。
3、IE 中的後退。
4、資料庫的事務管理。

優點：

1、給使用者提供了一種可以恢復狀態的機制，可以使使用者能夠比較方便地回到某個歷史的狀態。
2、實現了資訊的封裝，使得使用者不需要關心狀態的儲存細節。

缺點：

消耗資源。如果類的成員變數過多，勢必會佔用比較大的資源，而且每一次儲存都會消耗一定的記憶體。

使用場景：

1、需要儲存/恢復資料的相關狀態場景。
2、提供一個可回滾的操作。

注意事項：

1、為了符合迪米特原則，還要增加一個管理備忘錄的類。
2、為了節約記憶體，可使用原型模式+備忘錄模式。