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23种设计模式(18)java备忘录模式

这篇文章主要为大家详细介绍了23种设计模式之java备忘录模式,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

23种设计模式第十八篇:java备忘录模式

定义: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。这样就可以将该对象恢复到原先保存的状态。

类型:行为类

类图:

我们在编程的时候,经常需要保存对象的中间状态,当需要的时候,可以恢复到这个状态。比如,我们使用Eclipse进行编程时,假如编写失误(例如不小心误删除了几行代码),我们希望返回删除前的状态,便可以使用Ctrl+Z来进行返回。这时我们便可以使用备忘录模式来实现。

备忘录模式的结构

发起人:记录当前时刻的内部状态,负责定义哪些属于备份范围的状态,负责创建和恢复备忘录数据。
备忘录:负责存储发起人对象的内部状态,在需要的时候提供发起人需要的内部状态。
管理角色:对备忘录进行管理,保存和提供备忘录。

通用代码实现

 class Originator { private String state = ""; public String getState() { return state; } public void setState(String state) { this.state = state; } public Memento createMemento(){ return new Memento(this.state); } public void restoreMemento(Memento memento){ this.setState(memento.getState()); } } class Memento { private String state = ""; public Memento(String state){ this.state = state; } public String getState() { return state; } public void setState(String state) { this.state = state; } } class Caretaker { private Memento memento; public Memento getMemento(){ return memento; } public void setMemento(Memento memento){ this.memento = memento; } } public class Client { public static void main(String[] args){ Originator originator = new Originator(); originator.setState("状态1"); System.out.println("初始状态:"+originator.getState()); Caretaker caretaker = new Caretaker(); caretaker.setMemento(originator.createMemento()); originator.setState("状态2"); System.out.println("改变后状态:"+originator.getState()); originator.restoreMemento(caretaker.getMemento()); System.out.println("恢复后状态:"+originator.getState()); } } 

        代码演示了一个单状态单备份的例子,逻辑非常简单:Originator类中的state变量需要备份,以便在需要的时候恢复;Memento类中,也有一个state变量,用来存储Originator类中state变量的临时状态;而Caretaker类就是用来管理备忘录类的,用来向备忘录对象中写入状态或者取回状态。

多状态多备份备忘录

       通用代码演示的例子中,Originator类只有一个state变量需要备份,而通常情况下,发起人角色通常是一个javaBean,对象中需要备份的变量不止一个,需要备份的状态也不止一个,这就是多状态多备份备忘录。
        实现备忘录的方法很多,备忘录模式有很多变形和处理方式,像通用代码那样的方式一般不会用到,多数情况下的备忘录模式,是多状态多备份的。其实实现多状态多备份也很简单,最常用的方法是,我们在Memento中增加一个Map容器来存储所有的状态,在Caretaker类中同样使用一个Map容器才存储所有的备份。下面我们给出一个多状态多备份的例子:

 class Originator { private String state1 = ""; private String state2 = ""; private String state3 = ""; public String getState1() { return state1; } public void setState1(String state1) { this.state1 = state1; } public String getState2() { return state2; } public void setState2(String state2) { this.state2 = state2; } public String getState3() { return state3; } public void setState3(String state3) { this.state3 = state3; } public Memento createMemento(){ return new Memento(BeanUtils.backupProp(this)); } public void restoreMemento(Memento memento){ BeanUtils.restoreProp(this, memento.getStateMap()); } public String toString(){ return "state1="+state1+"state2="+state2+"state3="+state3; } } class Memento { private Map stateMap; public Memento(Map map){ this.stateMap = map; } public Map getStateMap() { return stateMap; } public void setStateMap(Map stateMap) { this.stateMap = stateMap; } } class BeanUtils { public static Map backupProp(Object bean){ Map result = new HashMap(); try{ BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()); PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors(); for(PropertyDescriptor des: descriptors){ String fieldName = des.getName(); Method getter = des.getReadMethod(); Object fieldValue = getter.invoke(bean, new Object[]{}); if(!fieldName.equalsIgnoreCase("class")){ result.put(fieldName, fieldValue); } } }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } return result; } public static void restoreProp(Object bean, Map propMap){ try { BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()); PropertyDescriptor[] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors(); for(PropertyDescriptor des: descriptors){ String fieldName = des.getName(); if(propMap.containsKey(fieldName)){ Method setter = des.getWriteMethod(); setter.invoke(bean, new Object[]{propMap.get(fieldName)}); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } class Caretaker { private Map memMap = new HashMap(); public Memento getMemento(String index){ return memMap.get(index); } public void setMemento(String index, Memento memento){ this.memMap.put(index, memento); } } class Client { public static void main(String[] args){ Originator ori = new Originator(); Caretaker caretaker = new Caretaker(); ori.setState1("中国"); ori.setState2("强盛"); ori.setState3("繁荣"); System.out.println("===初始化状态===\n"+ori); caretaker.setMemento("001",ori.createMemento()); ori.setState1("软件"); ori.setState2("架构"); ori.setState3("优秀"); System.out.println("===修改后状态===\n"+ori); ori.restoreMemento(caretaker.getMemento("001")); System.out.println("===恢复后状态===\n"+ori); } } 

备忘录模式的优缺点和适用场景

备忘录模式的优点有:

        当发起人角色中的状态改变时,有可能这是个错误的改变,我们使用备忘录模式就可以把这个错误的改变还原。
        备份的状态是保存在发起人角色之外的,这样,发起人角色就不需要对各个备份的状态进行管理。

备忘录模式的缺点有:

        在实际应用中,备忘录模式都是多状态和多备份的,发起人角色的状态需要存储到备忘录对象中,对资源的消耗是比较严重的。
        如果有需要提供回滚操作的需求,使用备忘录模式非常适合,比如jdbc的事务操作,文本编辑器的Ctrl+Z恢复等。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

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