Java设计模式之备忘录模式_动力节点Java学院

定义: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

类型:行为类

类图:

我们在编程的时候,经常需要保存对象的中间状态,当需要的时候,可以恢复到这个状态。比如,我们使用Eclipse进行编程时,假如编写失误(例如不小心误删除了几行代码),我们希望返回删除前的状态,便可以使用Ctrl+Z来进行返回。这时我们便可以使用备忘录模式来实现。

备忘录模式的结构

  • 发起人:记录当前时刻的内部状态,负责定义哪些属于备份范围的状态,负责创建和恢复备忘录数据。
  • 备忘录:负责存储发起人对象的内部状态,在需要的时候提供发起人需要的内部状态。
  • 管理角色:对备忘录进行管理,保存和提供备忘录。

通用代码实现

class Originator {
  private String state = "";
  public String getState() {
    return state;
  }
  public void setState(String state) {
    this.state = state;
  }
  public Memento createMemento(){
    return new Memento(this.state);
  }
  public void restoreMemento(Memento memento){
    this.setState(memento.getState());
  }
}
class Memento {
  private String state = "";
  public Memento(String state){
    this.state = state;
  }
  public String getState() {
    return state;
  }
  public void setState(String state) {
    this.state = state;
  }
}
class Caretaker {
  private Memento memento;
  public Memento getMemento(){
    return memento;
  }
  public void setMemento(Memento memento){
    this.memento = memento;
  }
}
public class Client {
  public static void main(String[] args){
    Originator originator = new Originator();
    originator.setState("状态1");
    System.out.println("初始状态:"+originator.getState());
    Caretaker caretaker = new Caretaker();
    caretaker.setMemento(originator.createMemento());
    originator.setState("状态2");
    System.out.println("改变后状态:"+originator.getState());
    originator.restoreMemento(caretaker.getMemento());
    System.out.println("恢复后状态:"+originator.getState());
  }
} 

代码演示了一个单状态单备份的例子,逻辑非常简单:Originator类中的state变量需要备份,以便在需要的时候恢复;Memento类中,也有一个state变量,用来存储Originator类中state变量的临时状态;而Caretaker类就是用来管理备忘录类的,用来向备忘录对象中写入状态或者取回状态。

多状态多备份备忘录

通用代码演示的例子中,Originator类只有一个state变量需要备份,而通常情况下,发起人角色通常是一个javaBean,对象中需要备份的变量不止一个,需要备份的状态也不止一个,这就是多状态多备份备忘录。实现备忘录的方法很多,备忘录模式有很多变形和处理方式,像通用代码那样的方式一般不会用到,多数情况下的备忘录模式,是多状态多备份的。其实实现多状态多备份也很简单,最常用的方法是,我们在Memento中增加一个Map容器来存储所有的状态,在Caretaker类中同样使用一个Map容器才存储所有的备份。下面我们给出一个多状态多备份的例子:

class Originator {
  private String state1 = "";
  private String state2 = "";
  private String state3 = "";
  public String getState1() {
    return state1;
  }
  public void setState1(String state1) {
    this.state1 = state1;
  }
  public String getState2() {
    return state2;
  }
  public void setState2(String state2) {
    this.state2 = state2;
  }
  public String getState3() {
    return state3;
  }
  public void setState3(String state3) {
    this.state3 = state3;
  }
  public Memento createMemento(){
    return new Memento(BeanUtils.backupProp(this));
  }
  public void restoreMemento(Memento memento){
    BeanUtils.restoreProp(this, memento.getStateMap());
  }
  public String toString(){
    return "state1="+state1+"state2="+state2+"state3="+state3;
  }
}
class Memento {
  private Map<String, Object> stateMap;
  public Memento(Map<String, Object> map){
    this.stateMap = map;
  }
  public Map<String, Object> getStateMap() {
    return stateMap;
  }
  public void setStateMap(Map<String, Object> stateMap) {
    this.stateMap = stateMap;
  }
}
class BeanUtils {
  public static Map<String, Object> backupProp(Object bean){
    Map<String, Object> result = new HashMap<String, Object>();
    try{
      BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());
      PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
      for(PropertyDescriptor des: descriptors){
        String fieldName = des.getName();
        Method getter = des.getReadMethod();
        Object fieldValue = getter.invoke(bean, new Object[]{});
        if(!fieldName.equalsIgnoreCase("class")){
          result.put(fieldName, fieldValue);
        }
      }
    }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
    }
    return result;
  }
  public static void restoreProp(Object bean, Map<String, Object> propMap){
    try {
      BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());
      PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
      for(PropertyDescriptor des: descriptors){
        String fieldName = des.getName();
        if(propMap.containsKey(fieldName)){
          Method setter = des.getWriteMethod();
          setter.invoke(bean, new Object[]{propMap.get(fieldName)});
        }
      }
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}
class Caretaker {
  private Map<String, Memento> memMap = new HashMap<String, Memento>();
  public Memento getMemento(String index){
    return memMap.get(index);
  }
  public void setMemento(String index, Memento memento){
    this.memMap.put(index, memento);
  }
}
class Client {
  public static void main(String[] args){
    Originator ori = new Originator();
    Caretaker caretaker = new Caretaker();
    ori.setState1("中国");
    ori.setState2("强盛");
    ori.setState3("繁荣");
    System.out.println("===初始化状态===\n"+ori);
    caretaker.setMemento("001",ori.createMemento());
    ori.setState1("软件");
    ori.setState2("架构");
    ori.setState3("优秀");
    System.out.println("===修改后状态===\n"+ori);
    ori.restoreMemento(caretaker.getMemento("001"));
    System.out.println("===恢复后状态===\n"+ori);
  }
} 

备忘录模式的优缺点和适用场景

备忘录模式的优点有:

  • 当发起人角色中的状态改变时,有可能这是个错误的改变,我们使用备忘录模式就可以把这个错误的改变还原。
  • 备份的状态是保存在发起人角色之外的,这样,发起人角色就不需要对各个备份的状态进行管理。

备忘录模式的缺点:

  • 在实际应用中,备忘录模式都是多状态和多备份的,发起人角色的状态需要存储到备忘录对象中,对资源的消耗是比较严重的。

如果有需要提供回滚操作的需求,使用备忘录模式非常适合,比如jdbc的事务操作,文本编辑器的Ctrl+Z恢复等。

总结

以上所述是小编给大家介绍的Java设计模式之备忘录模式_动力节点Java学院,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我们网站的支持!

时间: 2017-08-14

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