设计模式之备忘录模式

　　备忘录模式，翻译成标记模式好一些，因为这种设计模式的目的是为了反悔：GOF给备忘录模式的定义为：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。

　　在之前的命令模式中，我们曾经提到利用中间的命令角色可以实现undo、redo 的功能。从定义可以看出备忘录模式是专门来存放对象历史状态的，这对于很好的实现undo、redo功能有很大的帮助。所以在命令模式中undo、redo 功能可以配合备忘录模式来实现。

　　如果单就实现保存一个对象在某一时刻的状态的功能，是很简单的，但是为了能让备份对象访问到原对象中属性，意味着可能暴露了对象的私有属性，会破坏封装。那么备忘录模式是如何保持封装性呢？

　　来看看备忘录模式的结构：

　　1) 备忘录（Memento）角色：备忘录角色存储“备忘发起角色”的内部状态。“备忘发起角色”根据需要决定备忘录角色存储“备忘发起角色”的哪些内部状态。为了防止“备忘发起角色”以外的其他对象访问备忘录。备忘录实际上有两个接口，“备忘录管理者角色”只能看到备忘录提供的窄接口——对于备忘录角色中存放的属性是不可见的。“备忘发起角色”则能够看到一个宽接口——能够得到自己放入备忘录角色中属性。
　　2) 备忘发起（Originator）角色：“备忘发起角色”创建一个备忘录，用以记录当前时刻它的内部状态。在需要时使用备忘录恢复内部状态。
　　3) 备忘录管理者（Caretaker）角色：负责保存好备忘录。不能对备忘录的内容进行操作或检查。

　　按照定义中的要求，备忘录角色要保持完整的封装。最好的情况便是：备忘录角色只应该暴露操作内部存储属性的的接口给“备忘发起角色”。而对于其他角色则是不可见的。

　　下面对三种在 Java 中可保存封装的方法进行探讨。
　　第一种就是采用两个不同的接口类来限制访问权限。这两个接口类中，一个提供比较完备的操作状态的方法，我们称它为宽接口；而另一个则可以只是一个标示，我们称它为窄接口。备忘录角色要实现这两个接口类。这样对于“备忘发起角色”采用宽接口进行访问，而对于其他的角色或者对象则采用窄接口进行访问。这种实现比较简单，但是需要人为的进行规范约束——而这往往是没有力度的。
　　第二种方法便很好的解决了第一种的缺陷：采用内部类来控制访问权限。将备忘录角色作为“备忘发起角色”的一个私有内部类。好处我不详细解释了，看看代码吧就明白了。下面的代码是一个完整的备忘录模式的教学程序。它便采用了第二种方法来实现备忘录模式。

class Originator{
    //这个是要保存的状态
   private int state= 90;
    //保持一个“备忘录管理者角色”的对象
   private Caretaker c = new Caretaker();
    //读取备忘录角色以恢复以前的状态
   public void setMemento(){
        Memento memento = (Memento)c.getMemento();
        state = memento.getState();
        System.out.println("the state is "+state+" now");
    }
    //创建一个备忘录角色，并将当前状态属性存入，托给“备忘录管理者角色”存放。
   public void createMemento(){
        c.saveMemento(new Memento(state));
    }
    //this is other business methods...
    //they maybe modify the attribute state
    public void modifyState4Test(int m){
        state = m;
        System.out.println("the state is "+state+" now");
    }
    //作为私有内部类的备忘录角色，它实现了窄接口，可以看到在第二种方法中宽接口已经不再需要
   //注意：里面的属性和方法都是私有的
   private class Memento implements MementoIF{
        private int state ;
        private Memento(int state){
           this.state = state ;
        }
        private int getState(){
           return state;
         }
   }
}
//测试代码——客户程序
public class TestInnerClass{
    public static void main(String[] args){
        Originator o = new Originator();
        o.createMemento();
        o.modifyState4Test(80);
        o.setMemento();
    }
}
//窄接口
interface MementoIF{}
    //“备忘录管理者角色”
    class Caretaker{
        private MementoIF m ;
        public void saveMemento(MementoIF m){
        this.m = m;
    }
    public MementoIF getMemento(){
        return m;
    }
}

　　第三种方式是不太推荐使用的：使用 clone 方法来简化备忘录模式。由于Java 提供了clone 机制，这使得复制一个对象变得轻松起来。使用了clone 机制的备忘录模式，备忘录角色基本可以省略了，而且可以很好的保持对象的封装。但是在为你的类实现clone 方法时一定要慎重。