深入浅出设计模式——备忘录模式（MementoPattern）

为了使软件的使用更加人性化，对于误操作，我们需要提供一种类似“后悔药”的机制，让软件系统可以回到误操作前的状态，因此需要保存用户每一次操作时系统的状态，一旦出现误操作，可以把存储的历史状态取出即可回到之前的状态。现在大多数软件都有撤销(Undo)的功能，快捷键一般都是Ctrl+Z，目的就是为了解决这个后悔的问题。 在应用软件的开发过程中，很多时候我们都需要记录一个对象的内部状态。 在具体实现过程中，为了允许用户取消不确 【备忘录模式（Memento Pattern）】是一种设计模式，主要目的是为了在不破坏对象封装性的前提下，能够保存和恢复对象的内部状态。这种模式常用于实现撤销/重做功能，例如在文本编辑器、游戏或数据库管理系统中。通过备忘录模式，系统可以记录用户的一系列操作，当用户需要撤销时，可以从备忘录中恢复到之前的状态。 **模式的核心角色：** 1. **Originator（原发器）**：是创建备忘录并需要恢复状态的对象。原发器拥有自己的状态，并负责创建和恢复备忘录对象。在创建备忘录时，它将内部状态复制到备忘录中，而在需要时，从备忘录中读取状态来恢复。 2. **Memento（备忘录）**：存储原发器的内部状态，但不允许外部对象直接访问这些状态。备忘录对象通常具有私有构造函数和内部状态，以确保封装性。 3. **Caretaker（负责人）**：负责管理和传递备忘录，但不关心备忘录的具体内容，只是简单地保存和传递备忘录对象。 **模式的应用场景：** 1. 当需要为用户提供撤销操作时，例如在文本编辑器中按下Ctrl+Z，就可以恢复到上一步操作前的状态。 2. 在游戏中，玩家可能需要保存进度，以便在之后继续游戏，此时就可以利用备忘录模式来记录游戏状态。 3. 数据库事务处理中，如果事务中的一部分操作失败，系统可以回滚到事务开始前的状态。 **模式的优缺点：** 优点： 1. 提供了状态恢复机制，使得用户可以方便地撤销到特定历史状态。 2. 通过备忘录对象，实现了信息的封装，保护了原发器的内部状态，避免了对外暴露细节。 3. 可以通过堆栈存储备忘录对象，实现多次撤销操作。 缺点： 1. 资源消耗大，因为每个状态都需要保存，可能导致内存占用增加。 **实现策略：** - 在某些编程语言中，如C++，可以通过友元机制让原发器访问备忘录的私有数据。 - Java中，可以将备忘录作为原发器的内部类，或者利用包内可见性限制访问。 - 为了支持多个撤销点，负责人可以维护一个备忘录对象的列表，每次操作时都将新的备忘录对象添加到列表中。 备忘录模式是一种实用的设计模式，尤其在需要记录和恢复对象状态的场景下。它通过巧妙地设计对象间的交互，既保持了对象的封装性，又提供了灵活的撤销/重做功能。