备忘录模式概述

备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为设计模式，允许在不破坏封装性的前提下捕获并外部化对象的内部状态，以便后续恢复。该模式由三个核心角色组成：

• Originator（发起人）：需要保存状态的对象。
• Memento（备忘录）：存储Originator内部状态的对象。
• Caretaker（管理者）：负责保存和恢复备忘录。

核心实现步骤

定义备忘录类（Memento）
备忘录类用于存储Originator的内部状态，通常通过构造函数或方法接收状态数据，并提供获取状态的接口。

public class Memento {
    private final String state;

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

    public String getState() {
        return state;
    }
}

定义发起人类（Originator）
Originator类包含需要保存的状态，并提供创建备忘录和从备忘录恢复状态的方法。

public class Originator {
    private String state;

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

    public String getState() {
        return state;
    }

    // 创建备忘录
    public Memento saveStateToMemento() {
        return new Memento(state);
    }

    // 从备忘录恢复
    public void restoreStateFromMemento(Memento memento) {
        state = memento.getState();
    }
}

定义管理者类（Caretaker）
Caretaker负责保存和管理备忘录对象，但不直接操作备忘录内容。

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

public class Caretaker {
    private List<Memento> mementoList = new ArrayList<>();

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

    public Memento getMemento(int index) {
        return mementoList.get(index);
    }
}

使用示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Originator originator = new Originator();
        Caretaker caretaker = new Caretaker();

        originator.setState("State #1");
        caretaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());

        originator.setState("State #2");
        caretaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());

        // 恢复到第一个状态
        originator.restoreStateFromMemento(caretaker.getMemento(0));
        System.out.println("Restored State: " + originator.getState());
    }
}

应用场景

1. 撤销/重做功能：如文本编辑器保存历史状态。
2. 游戏存档：保存游戏进度以便恢复。
3. 事务回滚：数据库操作失败时恢复原始状态。

注意事项

• 封装性保护：备忘录不应暴露Originator的实现细节，通常将Memento设为Originator的内部类。
• 性能开销：频繁保存状态可能导致内存占用过高，需权衡存储频率。

通过备忘录模式，可以灵活管理对象状态的历史记录，同时保持代码的清晰性和可维护性。