【Java】我所知道设计模式之备忘录模式

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：技术分享

//备忘录Memento
class Memento {
//攻击力
private int vit;
//防御力
private int def;
public Memento(int vit, int def) {
super();
this.vit = vit;
this.def = def;
}
public int getVit() {return vit;}
public void setVit(int vit) {this.vit = vit;}
public int getDef() {return def;}
public void setDef(int def) {this.def = def; }
}

class GameRole {
//攻击力
private int vit;
//防御力
private int def;
//创建 Memento ,即根据当前的状态得到 Memento
public Memento createMemento() {
return new Memento(vit, def);
}
//从备忘录对象，恢复 GameRole 的状态
public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento) {
this.vit = memento.getVit();
this.def = memento.getDef();
}
//显示当前游戏角色的状态
public void display() {
System.out.println("游戏角色当前的攻击力：" + this.vit + "  防御力: " + this.def);
}
public int getVit() {return vit;}
public void setVit(int vit) { this.vit = vit;}
public int getDef() {  return def;}
public void setDef(int def) {   this.def = def;}
}

//守护者对象, 保存游戏角色的状态
class Caretaker {
//如果只保存一次状态
private Memento memento;
//对 GameRole 保存多次状态
private ArrayList<Memento> mementos;
//对多个游戏角色保存多个状态
private HashMap<String, ArrayList<Memento>> rolesMementos;
public Memento getMemento() {
return memento;
}
public void setMemento(Memento memento) {
this.memento = memento;
}
}

public static void main(String[] args) {
//创建游戏角色
GameRole gameRole = new GameRole();
gameRole.setVit(100);
gameRole.setDef(100);
System.out.println("和 boss 大战前的状态");
gameRole.display();
//创建备忘录把当前状态保存 caretaker
Caretaker caretaker = new Caretaker();
caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());
System.out.println("和 boss 大战~~~");
gameRole.setDef(30);
gameRole.setVit(30);
gameRole.display();
System.out.println("大战后，使用备忘录对象恢复到站前");
gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento());
System.out.println("恢复后的状态");
gameRole.display();
}
运行结果如下：
和 boss 大战前的状态
游戏角色当前的攻击力：100  防御力: 100
和 boss 大战~~~
游戏角色当前的攻击力：30  防御力: 30
大战后，使用备忘录对象恢复到站前
恢复后的状态
游戏角色当前的攻击力：100  防御力: 100

前言介绍

接下里介绍的是Java 的设计模式之一：备忘录模式

我们还是以一个问题进行展开，引入备忘录模式

当前有一个游戏程序，玩家操控游戏角色，角色有攻击力和防御力，在大战 Boss 前需要保存自身的状态(攻击力和防御力)，当大战 Boss 后可能会造成攻击力和防御力下降，这时需要恢复战前的状态

那么你会怎么解决这个问题？

一、传统方式解决问题

一个角色对应一个类的类，若游戏角色过多，则会有很多的类造成不利于开销与管理

传统的方式的问题分析

一个对象，就对应一个保存对象状态的对象，这样当我们游戏的对象很多时，不利于管理，开销也很大

传统的方式是简单地做备份，new 出另外一个对象出来，再把需要备份的数据放到这个新对象，但这就暴露了对象内部的细节

我们推荐使用：备忘录模式解决这个问题

二、什么是备忘录模式

备忘录模式（Memento Pattern）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。

这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态

现实生活中的备忘录是用来记录某些要去做的事情，或者是记录已经达成的共同意见的事情，以防忘记了

在软件层面，备忘录模式有着相同的含义，备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态，或者某些数据，当要做回退时，可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作

备忘录原理类图

originator :对象(需要保存状态的对象)
Memento ：备忘录对象,负责保存好记录，即 Originator 内部状态
Caretaker:守护者对象,负责保存多个备忘录对象， 使用集合管理，提高效率

说明：如果希望保存多个 originator 对象的不同时间的状态，也可以，只需要要 HashMap <String, 集合>

三、使用备忘录解决问题

根据思路，我们先开始创建与原始对象游戏角色的备忘录

//备忘录Memento
class Memento {
//攻击力
private int vit;
//防御力
private int def;
public Memento(int vit, int def) {
super();
this.vit = vit;
this.def = def;
}
public int getVit() {return vit;}
public void setVit(int vit) {this.vit = vit;}
public int getDef() {return def;}
public void setDef(int def) {this.def = def; }
}

接着创建原始对象游戏角色，攻击力、防御力

class GameRole {
//攻击力
private int vit;
//防御力
private int def;
//创建 Memento ,即根据当前的状态得到 Memento
public Memento createMemento() {
return new Memento(vit, def);
}
//从备忘录对象，恢复 GameRole 的状态
public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento) {
this.vit = memento.getVit();
this.def = memento.getDef();
}
//显示当前游戏角色的状态
public void display() {
System.out.println("游戏角色当前的攻击力：" + this.vit + "  防御力: " + this.def);
}
public int getVit() {return vit;}
public void setVit(int vit) { this.vit = vit;}
public int getDef() {  return def;}
public void setDef(int def) {   this.def = def;}
}

接下来创建管理多个备忘录的守护者类

//守护者对象, 保存游戏角色的状态
class Caretaker {
//如果只保存一次状态
private Memento memento;
//对 GameRole 保存多次状态
private ArrayList<Memento> mementos;
//对多个游戏角色保存多个状态
private HashMap<String, ArrayList<Memento>> rolesMementos;
public Memento getMemento() {
return memento;
}
public void setMemento(Memento memento) {
this.memento = memento;
}
}

接下来使用demo，体会备忘录模式是怎么解决这个问题的吧

public static void main(String[] args) {
//创建游戏角色
GameRole gameRole = new GameRole();
gameRole.setVit(100);
gameRole.setDef(100);
System.out.println("和 boss 大战前的状态");
gameRole.display();
//创建备忘录把当前状态保存 caretaker
Caretaker caretaker = new Caretaker();
caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());
System.out.println("和 boss 大战~~~");
gameRole.setDef(30);
gameRole.setVit(30);
gameRole.display();
System.out.println("大战后，使用备忘录对象恢复到站前");
gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento());
System.out.println("恢复后的状态");
gameRole.display();
}
运行结果如下：
和 boss 大战前的状态
游戏角色当前的攻击力：100  防御力: 100
和 boss 大战~~~
游戏角色当前的攻击力：30  防御力: 30
大战后，使用备忘录对象恢复到站前
恢复后的状态
游戏角色当前的攻击力：100  防御力: 100

若多个游戏角色，可以采用集合去存储管理，对应搞得每个角色的状态也可以使用K:V键值对的方式存储不同时期备忘录

备忘录模式的注意事项和细节

给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态

实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节

如果类的成员变量过多，势必会占用比较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的内存, 这个需要注意

适用的应用场景：1、后悔药。 2、打游戏时的存档。 3、Windows 里的 ctri + z。 4、IE 中的后退。 4、数据库的事务管理

为了节约内存，备忘录模式可以和原型模式配合使用

参考资料

尚硅谷：设计模式（韩顺平老师）：备忘录模式

Refactoring.Guru：《深入设计模式》

以上是 【Java】我所知道设计模式之备忘录模式 的全部内容， 来源链接： utcz.com/a/111907.html