java中備忘錄模式的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關java中備忘錄模式的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

定義：在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，并在該對象之外保存這個狀態。這樣就可以將該對象恢復到原先保存的狀態。

類型：行為類

類圖：

我們在編程的時候，經常需要保存對象的中間狀態，當需要的時候，可以恢復到這個狀態。比如，我們使用Eclipse進行編程時，假如編寫失誤（例如不小心誤刪除了幾行代碼），我們希望返回刪除前的狀態，便可以使用Ctrl+Z來進行返回。這時我們便可以使用備忘錄模式來實現。

備忘錄模式的結構

發起人：記錄當前時刻的內部狀態，負責定義哪些屬于備份范圍的狀態，負責創建和恢復備忘錄數據。
備忘錄：負責存儲發起人對象的內部狀態，在需要的時候提供發起人需要的內部狀態。
管理角色：對備忘錄進行管理，保存和提供備忘錄。

通用代碼實現

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("狀態1"); 
      System.out.println("初始狀態:"+originator.getState()); 
      Caretaker caretaker = new Caretaker(); 
      caretaker.setMemento(originator.createMemento()); 
      originator.setState("狀態2"); 
      System.out.println("改變后狀態:"+originator.getState()); 
      originator.restoreMemento(caretaker.getMemento()); 
      System.out.println("恢復后狀態:"+originator.getState()); 
    } 
  }

        代碼演示了一個單狀態單備份的例子，邏輯非常簡單：Originator類中的state變量需要備份，以便在需要的時候恢復；Memento類中，也有一個state變量，用來存儲Originator類中state變量的臨時狀態；而Caretaker類就是用來管理備忘錄類的，用來向備忘錄對象中寫入狀態或者取回狀態。

多狀態多備份備忘錄

       通用代碼演示的例子中，Originator類只有一個state變量需要備份，而通常情況下，發起人角色通常是一個javaBean，對象中需要備份的變量不止一個，需要備份的狀態也不止一個，這就是多狀態多備份備忘錄。
        實現備忘錄的方法很多，備忘錄模式有很多變形和處理方式，像通用代碼那樣的方式一般不會用到，多數情況下的備忘錄模式，是多狀態多備份的。其實實現多狀態多備份也很簡單，最常用的方法是，我們在Memento中增加一個Map容器來存儲所有的狀態，在Caretaker類中同樣使用一個Map容器才存儲所有的備份。下面我們給出一個多狀態多備份的例子：

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("中國"); 
      ori.setState2("強盛"); 
      ori.setState3("繁榮"); 
      System.out.println("===初始化狀態===\n"+ori); 
       
      caretaker.setMemento("001",ori.createMemento()); 
      ori.setState1("軟件"); 
      ori.setState2("架構"); 
      ori.setState3("優秀"); 
      System.out.println("===修改后狀態===\n"+ori); 
       
      ori.restoreMemento(caretaker.getMemento("001")); 
      System.out.println("===恢復后狀態===\n"+ori); 
    } 
  }

備忘錄模式的優缺點和適用場景

備忘錄模式的優點有：

        當發起人角色中的狀態改變時，有可能這是個錯誤的改變，我們使用備忘錄模式就可以把這個錯誤的改變還原。
        備份的狀態是保存在發起人角色之外的，這樣，發起人角色就不需要對各個備份的狀態進行管理。

備忘錄模式的缺點有：

        在實際應用中，備忘錄模式都是多狀態和多備份的，發起人角色的狀態需要存儲到備忘錄對象中，對資源的消耗是比較嚴重的。
        如果有需要提供回滾操作的需求，使用備忘錄模式非常適合，比如jdbc的事務操作，文本編輯器的Ctrl+Z恢復等。

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