备忘录模式

案例引入

游戏角色状态恢复问题

游戏角色有攻击力,防御力等,在大战BOSS前保存自身的状态(攻击力,防御力),当大战BOSS后攻击力和防御力下降,从备忘录对象恢复到大站前的状态。

传统方式实现案例

创建一个游戏角色类对应的状态类,给每个游戏角色对象,对应一个对应状态类的对象,用来保存状态。

传统方式实现问题分析
  • 1.一个游戏对象,就对应一个保存游戏状态的对象,这样如果游戏中有很多游戏角色,也会产生很多与之对应的状态角色,不利于管理,其内存开销很大。
  • 2.传统的方式,就是简单的备份,new一个另外的对象来,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。
  • 3.解决方案 => 备忘录模式。

基本介绍

  • 1.备忘录模式(Memento Pattern)在不破坏封装性的前提下,捕获了一个对象的内部状态,并在该对象之外保存了该状态。这样需要恢复到原有状态时,就可将该对象恢复到原先保存时的状态。
  • 2.也可以这样理解备忘录模式,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。在软件层面,备忘录也有着相同的含义,备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态,或者数据,当要做回退时,可用从备忘录对象里获取原有的状态数据进行恢复。
  • 3.备忘录模式属于行为型模式。

备忘录模式原理类图

角色分析
  • 1.Originator是原始类,代表需要保存状态和数据信息的类。
  • 2.Memento是备忘录类,是保存Originator类对象状态和数据信息的类。
  • 3.Caretaker是一个管理备忘录的类,其中有一个保存备忘录对象的集合属性。
  • 4.说明,如果希望保存多个Originator对象的不同时间的状态,只需要用HashMap<String,Map<String,Object>>保存就可以了
原理的代码
/**
 * @author 长名06
 * @version 1.0
 * 保存对象的状态/数据
 */
public class Memento {
    //保存的状态
    private String savedState;

    public Memento(String s){
        savedState = s;
    }

    public String getStateInfo(){//获取状态信息
        return savedState;
    }
}
/**
 * @author 长名06
 * @version 1.0
 * 游戏角色类 需要保存状态的类
 */
public class Originator {

    //状态信息
    private String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }

    //可以保存状态信息到备忘录对象中,并返回该备忘录对象
    public Memento saveStateMemento(){
        return new Memento(state);
    }

    //通过备忘录对象,恢复对象状态
    public void restoreStateFromMemento(Memento memento){
        state = memento.getStateInfo();
    }
}
/**
 * @author 长名06
 * @version 1.0
 * 管理所有的备忘录对象
 */
public class Caretaker {
    private List<Memento> mementoList = new ArrayList<>();

    public void add(Memento memento){
        mementoList.add(memento);
    }

    /**
     * 根据索引获取 原始对象 对应的 备忘录对象
     * @param index
     * @return
     */
    public Memento get(int index){
        return mementoList.get(index);
    }

    public void delete(Memento memento){
        mementoList.remove(memento);
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Originator originator = new Originator();
        Caretaker caretaker = new Caretaker();
        originator.setState(" 状态#1 攻击力是100 ");
        //保存了状态1
        caretaker.add(originator.saveStateMemento());
        //保存了状态2
        originator.setState(" 状态#2 攻击力是80 ");
        caretaker.add(originator.saveStateMemento());
        //保存了状态3
        originator.setState(" 状态#2 攻击力是60 ");
        caretaker.add(originator.saveStateMemento());

        System.out.println("当前状态" + originator.getState());
        //恢复到状态1
        originator.restoreStateFromMemento(caretaker.get(0));
        System.out.println("恢复后的装态" + originator.getState());
    }
}

备忘录模式实现案例

案例要求

游戏角色有攻击力和防御力,在打BOSS前保存自身的状态(攻击力和防御力),当大战BOSS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。

类图

代码
/**
 * @author 长名06
 * @version 1.0
 * 游戏角色的备忘录类
 */
public class Mementor {

    private int attackPower;//攻击力

    private int defensePower;//防御力

    public Mementor(int attackPower,int defensePower){
        this.attackPower = attackPower;
        this.defensePower = defensePower;
    }

    public int getAttackPower() {
        return attackPower;
    }

    public void setAttackPower(int attackPower) {
        this.attackPower = attackPower;
    }

    public int getDefensePower() {
        return defensePower;
    }

    public void setDefensePower(int defensePower) {
        this.defensePower = defensePower;
    }
}
/**
 * @author 长名06
 * @version 1.0
 * 游戏角色
 */
public class GameRole {

    private int attackPower;

    private int defensePower;


    public Mementor createMementor(){
        return new Mementor(attackPower,defensePower);
    }

    public void restoreStateFromMementor(Mementor mementor){
        attackPower = mementor.getAttackPower();
        defensePower = mementor.getDefensePower();
    }

    public void showState(){
        System.out.println("游戏角色当前攻击力" + this.attackPower + "防御力" + this.defensePower);
    }

    public int getAttackPower() {
        return attackPower;
    }

    public void setAttackPower(int attackPower) {
        this.attackPower = attackPower;
    }

    public int getDefensePower() {
        return defensePower;
    }

    public void setDefensePower(int defensePower) {
        this.defensePower = defensePower;
    }
}
/**
 * @author 长名06
 * @version 1.0
 * 守护者对象,用于管理(保存游戏状态/数据对象)的对象
 */
public class Caretaker {

    //只保存一个角色的一次状态
    private Mementor mementor;

    //对于一个游戏角色的多个状态
//    private List<Mementor> mementorList = new ArrayList<>();

    //保存多个游戏角色的状态
//    private HashMap<String,ArrayList<Mementor>> rolesMap;


    public Mementor getMementor() {
        return mementor;
    }

    public void setMementor(Mementor mementor) {
        this.mementor = mementor;
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        GameRole gameRole = new GameRole();
        gameRole.setAttackPower(100);
        gameRole.setDefensePower(200);
        System.out.print("打BOSS前状态\t");
        gameRole.showState();

        //将当前状态保存到一个备忘录类中
        Caretaker caretaker = new Caretaker();
        caretaker.setMementor(gameRole.createMementor());

        //打BOSS状态下降
        gameRole.setDefensePower(100);
        gameRole.setAttackPower(50);
        //打BOSS后状态
        System.out.print("打BOSS后状态\t");
        gameRole.showState();

        //恢复状态
        gameRole.restoreStateFromMementor(caretaker.getMementor());
        //展示恢复后的状态
        System.out.print("恢复后的状态\t");
        gameRole.showState();
    }
}

注意事项和细节

  • 1.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的状态。
  • 2.实现了信息的封装,使得用户不需要关心状态的保存细节。
  • 3.如果类的成员变量过多,势必会占用比较多的内存资源,而且每次保存都会消耗内存。
  • 4.适用的应用场景:4.1 后悔药;4.2 打游戏时的存档;4.3 Windows里的ctrl + z; 4.4 浏览器里的后退; 4.5 数据库的事务撤销。
  • 5.为了节约内存,备忘录模式可以和原型模式配合使用。
    只是为了记录自己的学习历程,且本人水平有限,不对之处,请指正。