Day44【概念解析】备忘录模式

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整理定义

中午名称：备忘录模式/快照模式

英文名称：memento pattern

出处	定义
中国大百科全书	一种设计模式。在不被破坏封装的条件下，获得一个对象的内部状态并保存在对象之外，以便在需要时恢复对象状态。
设计模式	备忘录模式是一种行为设计模式，允许在不暴露对象实现细节的情况下保存和恢复对象之前的状态。
百度百科	备忘录模式是一种软件设计模式：在不破坏封闭的前提下，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。
维基百科	备忘录模式是一种公开对象私有内部状态的软件设计模式。如何使用此功能的一个示例是将对象恢复到其先前状态（通过回滚撤消），另一个是版本控制，另一个是自定义序列化。

复述展开

What is memento pattern?

📌

备忘录模式是一种行为设计模式，它允许在不暴露对象实现细节的情况下保存和恢复对象之前的装填。它通过捕获对象的内部状态，并在对象之外保存这个状态来实现。

🌰*1

Word 软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键时能撤销当前操作，使文档恢复到之前的状态。

🌰*2

Photoshop 在编辑时，可以查看历史操作信息，并且对其进行恢复，这就是备忘录模式。

🌰*3

游戏存档，比如原来的单机小游戏，可以存档当前的进度，在下次进入游戏时读取历史存档来继续完成游戏。这个也是备忘录模式。

备忘录模式结构

基于嵌套类实现

原发器 （Originator）类可以生成自身状态的快照，也可以在需要时通过快照恢复自身状态。

备忘录 （Memento）是原发器状态快照的值对象（value object）。通常做法是将备忘录设为不可变的，并通过构造函数一次性传递数据。

负责人 （Caretaker）仅知道 “何时” 和 “为何” 捕捉原发器的状态，以及何时恢复状态。

负责人通过保存备忘录栈来记录原发器的历史状态。当原发器需要回溯历史状态时，负责人将从栈中获取最顶部的备忘录，并将其传递给原发器的恢复（restoration）方法。

在该实现方法中，备忘录类将被嵌套在原发器中。这样原发器就可访问备忘录的成员变量和方法，即使这些方法被声明为私有。另一方面，负责人对于备忘录的成员变量和方法的访问权限非常有限：它们只能在栈中保存备忘录，而不能修改其状态。

基于中间接口实现

在没有嵌套类的情况下，你可以规定负责人仅可通过明确声明的中间接口与备忘录互动，该接口仅声明与备忘录元数据相关的方法，限制其对备忘录成员变量的直接访问权限。

另一方面，原发器可以直接与备忘录对象进行交互，访问备忘录类中声明的成员变量和方法。这种方式的缺点在于你需要将备忘录的所有成员变量声明为公有。

封装更加严格的实现

这种实现方式允许存在多种不同类型的原发器和备忘录。每种原发器都和其相应的备忘录类进行交互。原发器和备忘录都不会将其状态暴露给其他类。

负责人此时被明确禁止修改存储在备忘录中的状态。但负责人类将独立于原发器，因为此时恢复方法被定义在了备忘录类中。

每个备忘录将与创建了自身的原发器连接。原发器会将自己及状态传递给备忘录的构造函数。由于这些类之间的紧密联系，只要原发器定义了合适的设置器（setter），备忘录就能恢复其状态。

优缺点

优点：

你可以在不破坏对象封装情况的前提下创建对象状态快照。

你可以通过让负责人维护原发器状态历史记录来简化原发器代码。

缺点：

如果客户端过于频繁地创建备忘录，程序将消耗大量内存。

负责人必须完整跟踪原发器的生命周期，这样才能销毁弃用的备忘录。

绝大部分动态编程语言（例如 PHP、 Python 和 JavaScript）不能确保备忘录中的状态不被修改。

理解体会

当你需要创建对象状态快照来恢复其之前的状态时，可以使用备忘录模式。

当直接访问对象的成员变量、获取器或设置器将导致封装被突破时，可以使用该模式。

备忘录模式一般在编辑器，游戏存档中使用的比较多。

📌

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