温故知新（8）——备忘录模式
概述
先从面向对象的三大特征之一封装说起。面向对象的封装简单点说就是把状态（数据）和行为（操作这些数据的方法）放到一起，构成一个单元，通常叫做类。一个对象的行为是事先确定好的（静态）一些脚本，如果对象的状态相同，对象看起来就是一样的。所以当我们需要把一个对象的某一时刻保存起来，那么只需要保存它在那个时刻的状态；相反需要恢复对象到某一时刻时，只需恢复它在那个时刻的状态。这就是备忘录模式的原理。
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。
上面是GOF对备忘录模式的意图描述，非常清楚，内部状态保存到外部，再从外部恢复对象。
实现时我们通常把需要保存起来的状态封装为一个对象，用这个对象作为一个信息的载体，保存或恢复。出于避免外界对这些信息进行窜改，有必要对这个信息载体进行一个抽象，让外界只知道这是一个信息载体，而不知道具体承载了什么内容（窄接口）；而内部可以获得载体所载有的全部信息（宽接口）。
备忘录模式常用来实现“撤销/重做”。
结构
备忘录模式的类图：
模式的参与者只有三个，相对简单。
1、作为对象状态信息载体的备忘录对象——IMemento、Memento，其中IMemento为对外的窄接口，而具体实现Memento则是对内的宽接口；
2、需要保存和恢复状态的对象，成为原发器——Originator；
3、管理和持有备忘录的备忘录负责人——Caretaker；
示例
有一个电子书阅读器，人们可以用它来阅读电子文档。阅读器提供了书签的功能，用户可以保存书签，也可以从使用一个书签使阅读器变为建立书签时的状态。我们简化一下，假设阅读器可以从书名和书的页码两个参数确定自身状态。
上面的需求很符合备忘录模式，书签可以看作备忘录对象，阅读器可以看作原发器，而隐含的书签管理结构可以作为负责人。
1、定义备忘录接口IBookmark（对外窄接口）。
1: using System;
2:
3: namespace DesignPatterns.Memento
4: {
5: /// <summary>
6: /// 书签接口（对外的窄接口）
7: /// </summary>
8: public interface IBookmark
9: { }
10: }
11:
2、阅读器类Reader，同时以私有内部类的形式实现具体的备忘录Bookmark（对内宽接口）。
1: using System;
2:
3: namespace DesignPatterns.Memento
4: {
5: /// <summary>
6: /// 阅读器
7: /// </summary>
8: public class Reader
9: {
10: public Reader(string bookName, int pageNumber)
11: {
12: this.bookName = bookName;
13: this.pageNumber = pageNumber;
14: }
15:
16: //书名
17: private string bookName;
18:
19: //页码
20: private int pageNumber;
21:
22: //获得一个书签
23: public IBookmark GetBookmark()
24: {
25: Console.WriteLine("建立书签：《" + this.bookName + "》第" + pageNumber + "页");
26: return new Bookmark(this.bookName, this.pageNumber);
27: }
28:
29: //从书签恢复
30: public void Restore(IBookmark bookMark)
31: {
32: Bookmark bk = (Bookmark)bookMark;
33: this.bookName = bk.BookName;
34: this.pageNumber = bk.PageNumber;
35: Console.WriteLine("恢复书签：《" + this.bookName + "》第" + pageNumber + "页");
36: }
37:
38: //阅读
39: public void Read()
40: {
41: Console.WriteLine("阅读：《" + this.bookName + "》第" + pageNumber + "页"); //阅读
42: pageNumber++; //翻页
43: }
44:
45: /// <summary>
46: /// 书签实现（用内部类的方式实现对外的保密，或者说对内的宽接口）
47: /// </summary>
48: private class Bookmark : IBookmark
49: {
50: public Bookmark(string bookName, int pageNumber)
51: {
52: this.BookName = bookName;
53: this.PageNumber = pageNumber;
54: }
55:
56: /// <summary>
57: /// 书名
58: /// </summary>
59: public string BookName { get; set; }
60:
61: /// <summary>
62: /// 页码
63: /// </summary>
64: public int PageNumber { get; set; }
65: }
66: }
67: }
68:
3、书签管理器BookmarkCaretaker。
1: using System;
2: using System.Collections.Generic;
3:
4: namespace DesignPatterns.Memento
5: {
6: /// <summary>
7: /// 书签管理器
8: /// </summary>
9: public class BookmarkCaretaker
10: {
11: public BookmarkCaretaker()
12: {
13: this.bookmarks = new Dictionary<int, IBookmark>();
14: }
15:
16: private Dictionary<int, IBookmark> bookmarks;
17:
18: public void AddBookmark(int key, IBookmark bookmark)
19: {
20: this.bookmarks.Add(key, bookmark);
21: }
22:
23: public void RemoveBookmark(int key)
24: {
25: this.bookmarks.Remove(key);
26: }
27:
28: public IBookmark GetBookmark(int key)
29: {
30: return bookmarks[key];
31: }
32: }
33: }
34:
4、测试客户端代码。
1: using System;
2:
3: namespace DesignPatterns.Memento
4: {
5: class Program
6: {
7: static void Main(string[] args)
8: {
9: BookmarkCaretaker caretaker = new BookmarkCaretaker();
10: Reader reader = new Reader("设计模式", 1);
11: reader.Read();
12: reader.Read();
13: reader.Read();
14:
15: caretaker.AddBookmark(1, reader.GetBookmark());
16: reader.Read();
17: reader.Read();
18:
19: caretaker.AddBookmark(2, reader.GetBookmark());
20: reader.Read();
21:
22: reader.Restore(caretaker.GetBookmark(1));
23: reader.Read();
24:
25: Console.WriteLine("按任意键结束...");
26: Console.ReadKey();
27: }
28: }
29: }
30:
5、运行，查看结果。
