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关于java:设计模式学习21Java实现备忘录模式

jiezi

写在后面

  • 记录学习设计模式的笔记
  • 进步对设计模式的灵活运用

学习地址

https://www.bilibili.com/vide…

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参考文章

http://c.biancheng.net/view/1…

我的项目源码
https://gitee.com/zhuang-kang/DesignPattern

23，备忘录模式

23.1 中介者模式的定义和特点

备忘录（Memento）模式的定义：在不毁坏封装性的前提下，捕捉一个对象的外部状态，并在该对象之外保留这个状态，以便当前当须要时能将该对象复原到原先保留的状态。该模式又叫快照模式。

备忘录模式是一种对象行为型模式，其次要长处如下。

  • 提供了一种能够复原状态的机制。当用户须要时可能比拟不便地将数据恢复到某个历史的状态。
  • 实现了外部状态的封装。除了创立它的发起人之外，其余对象都不可能拜访这些状态信息。
  • 简化了发动人类。发起人不须要治理和保留其外部状态的各个备份，所有状态信息都保留在备忘录中，并由管理者进行治理，这合乎繁多职责准则。

其次要毛病是：

  • 资源耗费大。如果要保留的外部状态信息过多或者特地频繁，将会占用比拟大的内存资源。

23.2 备忘录模式的构造与实现

23.2.1 备忘录模式的构造

  1. 发起人（Originator）角色：记录以后时刻的外部状态信息，提供创立备忘录和复原备忘录数据的性能，实现其余业务性能，它能够拜访备忘录里的所有信息。
  2. 备忘录（Memento）角色：负责存储发起人的外部状态，在须要的时候提供这些外部状态给发起人。
  3. 管理者（Caretaker）角色：对备忘录进行治理，提供保留与获取备忘录的性能，但其不能对备忘录的内容进行拜访与批改。

  4. 备忘录有两个等效的接口：

    • 窄接口 ：管理者(Caretaker) 对象（和其余发起人对象之外的任何对象）看到的是备忘录的窄接口(narror Interface)，这个窄接口只容许他把备忘录对象传给其余的对象。
    • 宽接口：与管理者看到的窄接口相同，发起人对象能够看到一个宽接口(wide Interface)，这个宽接口容许它读取所有的数据，以便依据这些数据恢复这个发起人对象的外部状态。

23.2.2 代码实现

游戏中的某个场景，一游戏角色有生命力、攻击力、防御力等数据，在打 Boss 前和后肯定会不一样的，咱们容许玩家如果感觉与 Boss 决斗的成果不现实能够让游戏复原到决斗之前的状态。

要实现上述案例，有两种形式：

  • “白箱”备忘录模式
  • “黑箱”备忘录模式

23.2.2.1 白箱备忘录模式

备忘录角色对任何对象都提供一个接口，即宽接口，备忘录角色的外部所存储的状态就对所有对象公开

关系类图

GameRole

package com.zhuang.memento.white_box;

/**
 * @Classname GameRole
 * @Description 游戏角色类
 * @Date 2021/3/29 10:14
 * @Created by dell
 */

public class GameRole {

    private int vit;// 生命力
    private int atk;// 攻击力
    private int def;// 防御力

    // 初始化状态
    public void initState() {
        this.vit = 100;
        this.atk = 100;
        this.def = 100;
    }

    // 战斗
    public void fight() {
        this.vit = 0;
        this.atk = 0;
        this.def = 0;
    }

    // 保留角色状态
    public RoleStateMemento saveState() {return new RoleStateMemento(vit, atk, def);
    }

    // 复原角色状态
    public void recoverState(RoleStateMemento roleStateMemento) {this.vit = roleStateMemento.getVit();
        this.atk = roleStateMemento.getAtk();
        this.def = roleStateMemento.getDef();}

    // 展现状态
    public void stateDisplay() {System.out.println("角色生命力" + vit);
        System.out.println("角色攻击力" + atk);
        System.out.println("角色防御力" + def);
    }

    public int getVit() {return vit;}

    public void setVit(int vit) {this.vit = vit;}

    public int getAtk() {return atk;}

    public void setAtk(int atk) {this.atk = atk;}

    public int getDef() {return def;}

    public void setDef(int def) {this.def = def;}
}

RoleStateMemento

package com.zhuang.memento.white_box;

/**
 * @Classname RoleStateMemento
 * @Description 游戏状态存储类 备忘录类
 * @Date 2021/3/29 10:14
 * @Created by dell
 */

public class RoleStateMemento {
    private int vit;
    private int atk;
    private int def;

    public RoleStateMemento(int vit, int atk, int def) {
        this.vit = vit;
        this.atk = atk;
        this.def = def;
    }

    public int getVit() {return vit;}

    public void setVit(int vit) {this.vit = vit;}

    public int getAtk() {return atk;}

    public void setAtk(int atk) {this.atk = atk;}

    public int getDef() {return def;}

    public void setDef(int def) {this.def = def;}
}

RoleStateCaretaker

package com.zhuang.memento.white_box;

/**
 * @Classname RoleStateCaretaker
 * @Description 角色状态治理类
 * @Date 2021/3/29 10:15
 * @Created by dell
 */

public class RoleStateCaretaker {
    private RoleStateMemento roleStateMemento;

    public RoleStateMemento getRoleStateMemento() {return roleStateMemento;}

    public void setRoleStateMemento(RoleStateMemento roleStateMemento) {this.roleStateMemento = roleStateMemento;}
}

Client

package com.zhuang.memento.white_box;

/**
 * @Classname Client
 * @Description 备忘录模式 白箱 测试类
 * @Date 2021/3/29 10:15
 * @Created by dell
 */

public class Client {public static void main(String[] args) {System.out.println("-------------- 大战 Boss 前 ------------------------");
        // 大战 Boss 前
        GameRole gameRole = new GameRole();
        gameRole.initState();
        gameRole.stateDisplay();

        // 保留进度
        RoleStateCaretaker roleStateCaretaker = new RoleStateCaretaker();
        roleStateCaretaker.setRoleStateMemento(gameRole.saveState());

        System.out.println("-------------- 大战 Boss 后 ------------------------");
        // 大战 Boss 损耗重大
        gameRole.fight();
        gameRole.stateDisplay();

        System.out.println("-------------- 满血复活 ------------------------");
        gameRole.recoverState(roleStateCaretaker.getRoleStateMemento());
        gameRole.stateDisplay();}
}

23.2.2.2 黑箱备忘录模式

备忘录角色对发起人对象提供一个宽接口，而为其余对象提供一个窄接口。在 Java 语言中，实现双重接口的方法就是将 备忘录类 设计成 发动人类 的外部成员类。

将 RoleStateMemento 设为 GameRole 的外部类，从而将 RoleStateMemento 对象封装在 GameRole 外面；在里面提供一个标识接口 Memento 给 RoleStateCaretaker 及其他对象应用。这样 GameRole 类看到的是 RoleStateMemento 所有的接口，而RoleStateCaretaker 及其他对象看到的仅仅是标识接口 Memento 所裸露进去的接口，从而保护了封装型。类图如下：

GameRole

package com.zhuang.memento.black_box;


import com.zhuang.memento.white_box.RoleStateMemento;

/**
 * @Classname GameRole
 * @Description 游戏角色类
 * @Date 2021/3/29 10:14
 * @Created by dell
 */

public class GameRole {

    private int vit;// 生命力
    private int atk;// 攻击力
    private int def;// 防御力

    // 初始化状态
    public void initState() {
        this.vit = 100;
        this.atk = 100;
        this.def = 100;
    }

    // 战斗
    public void fight() {
        this.vit = 0;
        this.atk = 0;
        this.def = 0;
    }

    // 保留角色状态
    public Memento saveState() {return new RoleStateMemento(vit, atk, def);
    }

    // 复原角色状态
    public void recoverState(Memento memento) {RoleStateMemento roleStateMemento = (RoleStateMemento) memento;
        this.vit = roleStateMemento.getVit();
        this.atk = roleStateMemento.getAtk();
        this.def = roleStateMemento.getDef();}

    // 展现状态
    public void stateDisplay() {System.out.println("角色生命力" + vit);
        System.out.println("角色攻击力" + atk);
        System.out.println("角色防御力" + def);
    }

    public int getVit() {return vit;}

    public void setVit(int vit) {this.vit = vit;}

    public int getAtk() {return atk;}

    public void setAtk(int atk) {this.atk = atk;}

    public int getDef() {return def;}

    public void setDef(int def) {this.def = def;}

    // 在外部定义备忘录外部类 RoleStateMemento（该外部类设置为公有的）private class RoleStateMemento implements Memento {
        private int vit;
        private int atk;
        private int def;

        public RoleStateMemento(int vit, int atk, int def) {
            this.vit = vit;
            this.atk = atk;
            this.def = def;
        }

        public int getVit() {return vit;}

        public void setVit(int vit) {this.vit = vit;}

        public int getAtk() {return atk;}

        public void setAtk(int atk) {this.atk = atk;}

        public int getDef() {return def;}

        public void setDef(int def) {this.def = def;}
    }
}

Memento

package com.zhuang.memento.black_box;

/**
 * @Classname Memento
 * @Description 窄接口
 * @Date 2021/3/29 10:40
 * @Created by dell
 */

public interface Memento {
}

RoleStateCaretaker

package com.zhuang.memento.black_box;


/**
 * @Classname RoleStateCaretaker
 * @Description 角色状态治理类
 * @Date 2021/3/29 10:15
 * @Created by dell
 */

public class RoleStateCaretaker {
    private Memento memento;

    public Memento getMemento() {return memento;}

    public void setMemento(Memento memento) {this.memento = memento;}
}

Client

package com.zhuang.memento.black_box;

/**
 * @Classname Client
 * @Description 备忘录模式 黑箱 测试类
 * @Date 2021/3/29 10:15
 * @Created by dell
 */

public class Client {public static void main(String[] args) {System.out.println("-------------- 大战 Boss 前 ------------------------");
        // 大战 Boss 前
        GameRole gameRole = new GameRole();
        gameRole.initState();
        gameRole.stateDisplay();

        // 保留进度
        RoleStateCaretaker roleStateCaretaker = new RoleStateCaretaker();
        roleStateCaretaker.setMemento(gameRole.saveState());

        System.out.println("-------------- 大战 Boss 后 ------------------------");
        // 大战 Boss 损耗重大
        gameRole.fight();
        gameRole.stateDisplay();

        System.out.println("-------------- 满血复活 ------------------------");
        gameRole.recoverState(roleStateCaretaker.getMemento());
        gameRole.stateDisplay();}
}

23.3 备忘录模式利用场景

  • 须要保留与复原数据的场景，如玩游戏时的两头后果的存档性能。
  • 须要提供一个可回滚操作的场景，如 Word、记事本、Photoshop，idea 等软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键，还有数据库中事务操作。

23.4 备忘录模式的注意事项和细节

  • 给用户提供一种能够复原的机制，能够使用户可能比拟不便回到某个历史的状态
  • 实现了信息的封装，使用户不须要关怀保留细节
  • 类成员变量过多，占用比拟大的资源，每一次保留都会耗费肯定内存

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