19.java设计模式之备忘录模式

基本需求

游戏的角色有攻击力和防御力，在大战Boss之前保存自身的状态（攻击力和防御力），当大战Boss之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

传统方案

一个对象，就对应一个保存对象状态的对象
说明
- 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
- 传统的方式是简单的做备份，new出来另外一个对象出来，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
- 可以使用备忘录模式进行解决

基本介绍

备忘录模式（Memento）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
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
备忘录模式属于行为型模式

UML类图（原理）

说明
- Originator：对象，需要保存状态的对象
- Memento：备忘录对象，保存目标对象Originator的内部状态
- Caretaker：守护者对象，保存多个备忘录对象，使用集合管理，提高效率
- 如果希望保存多个Originator对象不同时间的状态，可使用Map<String,List>进行管理

代码实现

// 备忘录对象
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Memento {

   private String state;

}

// 目标对象
@Data
public class Originator {

   private String state;

   // 创建备忘录对象，用户备份
   public Memento createMemento() {
       return new Memento(this.state);
   }

   // 从备忘录对象恢复对象
   public void restoreFromMemento(Memento memento) {
       this.state = memento.getState();
   }
}

// 守护者对象
public class Caretaker {

   // 使用集合对备忘录对象进行管理
   private List<Memento> mementos;

   public Caretaker() {
       this.mementos = new ArrayList<>();
   }

   // 添加备忘录对象
   public void add(Memento memento) {
       mementos.add(memento);
   }

   // 根据索引在集合中获取备忘录对象
   public Memento getMementoByIndex(int index) {
       Memento memento = null;
       if (index >= 0 && index < mementos.size()) {
           memento = mementos.get(index);
       }
       return memento;
   }
}

// 测试
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
       // 创建守护者对象
       Caretaker caretaker = new Caretaker();
       // 创建目标对象 并设置状态1
       Originator originator = new Originator();
       originator.setState("状态1 -> 开心");
       // 保存状态1 -> 获取备忘录对象，并交由守护者管理
       caretaker.add(originator.createMemento());
       // 给目标状态设置状态2
       originator.setState("状态2 -> 悲伤");
       // 保存状态2 -> 获取备忘录对象，并交由守护者管理
       caretaker.add(originator.createMemento());
       // 给目标状态设置状态3
       originator.setState("状态3 -> 笑哭");
       // 保存状态3 -> 获取备忘录对象，并交由守护者管理
       caretaker.add(originator.createMemento());
       // 目标对象当前的状态
       System.out.println("目标对象当前的状态是：" + originator.getState());
       // 从守护者对象中获取备忘录对象，恢复目标对象状态至状态1
       originator.restoreFromMemento(caretaker.getMementoByIndex(0));
       System.out.println("目标对象状态恢复到状态1：" + originator.getState());
   }
}

UML类图（案例）

代码实现

// 备忘录对象
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Memento {

   // 攻击力
   private int attack;

   // 防御力
   private int defense;

}

// 游戏角色 亦目标对象
@Data
public class GameRole {

   // 攻击力
   private int attack;

   // 防御力
   private int defense;

   // 创建目标对象当前状态的备忘录对象
   public Memento createMemento() {
       return new Memento(this.attack, this.defense);
   }

   // 从备忘录对象中恢复目标对象
   public void restoreFromMemento(Memento memento) {
       this.attack = memento.getAttack();
       this.defense = memento.getDefense();
   }

   // 显示目标对象当前状态
   public void display() {
       System.out.println("目标对象当前状态，攻击力 -> " + this.attack + "、防御力 -> " + this.defense);
   }
}

// 守护者对象 对备忘录对象进行管理
@Data
public class Caretaker {

   // 只保存一次状态 根据本次需求 只需保存一次
   private Memento memento;
   // 保存一个目标对象的多次状态
   // private List<Memento> mementos;
   // 保存多个目标对象的多次状态
   // private Map<String, List<Memento>> listMap;

}

// 测试
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
       // 创建守护者对象 管理备忘录对象
       Caretaker caretaker = new Caretaker();
       // 创建目标对象 并设置初始值
       GameRole gameRole = new GameRole();
       gameRole.setAttack(100);
       gameRole.setDefense(100);
       // 获取目标对象当前状态的备忘录对象，并保存至守护者对象中
       caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());
       // 和boss大战前 输出目标对象状态
       System.out.println("和boss大战前");
       gameRole.display();
       // 和boss大战中 输出目标对象状态
       System.out.println("和boss大战中");
       gameRole.setAttack(50);
       gameRole.setDefense(50);
       gameRole.display();
       // 和boss大战后 使用备忘录对象恢复目标对象状态至初始状态
       gameRole.restoreFromMemento(caretaker.getMemento());
       System.out.println("和boss大战后，恢复至初始状态");
       gameRole.display();
   }
}

注意事项

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的回到某个历史状态
实现了信息封装，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
应用场景：1、后悔药，2、游戏存档，3、ctrl+z，4、ie中的后退，5、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

posted @ 2021-01-19 17:36 xiaokantianse 阅读(94) 评论(0) 编辑收藏举报

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