备忘录模式
游戏角色状态恢复问题
游戏角色有攻击力和防御力,在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力),当大战Boss后攻击力和防御力下降,从备忘录对象恢复到大战前的状态
传统的设计方案(类图)
问题分析
1) 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.
2) 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
3) 解决方案: => 备忘录模式
基本介绍
1) 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
2) 可以这里理解备忘录模式: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。而在软件层面,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
3) 备忘录模式属于行为型模式
备忘录模式的原理类图
原理类图的说明-即(备忘录模式的角色及职责)
1) originator : 对象(需要保存状态的对象)
2) Memento : 备忘录对象,负责保存好记录,即Originator内部状态
3) 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
4) 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>
原理代码实现
针对前面的备忘录模式原理结构图,我们使用代码来说明一把,注意体会体现出Caretaker 可以保存多个备忘录对象, 方便管理,提高效率。
Originator
public class Originator { private String state;//状态信息 public String getState() { return state; } public void setState(String state) { this.state = state; } //编写一个方法,可以保存一个状态对象 Memento //因此编写一个方法,返回 Memento public Memento saveStateMemento() { return new Memento(state); } //通过备忘录对象,恢复状态 public void getStateFromMemento(Memento memento) { state = memento.getState(); } }
Memento
public class Memento { private String state; //构造器 public Memento(String state) { super(); this.state = state; } public String getState() { return state; } }
Caretaker
public class Caretaker { //在List 集合中会有很多的备忘录对象 private List<Memento> mementoList = new ArrayList<Memento>(); public void add(Memento memento) { mementoList.add(memento); } //获取到第index个Originator 的 备忘录对象(即保存状态) public Memento get(int index) { return mementoList.get(index); } }
测试调用
public class Client { public static void main(String[] args) { Originator originator = new Originator(); Caretaker caretaker = new Caretaker(); originator.setState(" 状态#1 攻击力 100 "); //保存了当前的状态 caretaker.add(originator.saveStateMemento()); originator.setState(" 状态#2 攻击力 80 "); caretaker.add(originator.saveStateMemento()); originator.setState(" 状态#3 攻击力 50 "); caretaker.add(originator.saveStateMemento()); System.out.println("当前的状态是 =" + originator.getState()); //希望得到状态 1, 将 originator 恢复到状态1 originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0)); System.out.println("恢复到状态1 , 当前的状态是"); System.out.println("当前的状态是 =" + originator.getState()); } }
游戏角色恢复状态实例
1) 应用实例要求
游戏角色有攻击力和防御力,在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力),当大战Boss后攻击力和防御力下降,从备忘录对象恢复到大战前的状态
2) 思路分析和图解(类图)
3) 代码实现
备忘录
public 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; } }
守护者,
//守护者对象, 保存游戏角色的状态 public 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; } }
游戏角色
public class GameRole { private int vit; 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; } }
测试调用
public class Client { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub //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(); //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(); } }
备忘录模式的注意事项和细节
1) 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
2) 实现了信息的封装,使得用户不需要关心状态的保存细节
3) 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
4) 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
5) 为了节约内存,备忘录模式可以和原型模式配合使用
《三体》中有句话——弱小和无知不是生存的障碍,傲慢才是。
所以我们不要做一个小青蛙