网站开发介绍,中石化第十建设公司官网,抖音小程序制作,代理平台推荐设计模式-备忘录模式#xff08;Memento#xff09; 一、备忘录模式概述1.1 什么是备忘录模式1.2 简单实现备忘录模式1.3 使用备忘录模式的注意事项 二、备忘录模式的用途三、备忘录模式实现方式3.1 基于数组的备忘录实现方式3.2 基于集合的备忘录实现方式3.3 基于HashMap的备… 设计模式-备忘录模式Memento 一、备忘录模式概述1.1 什么是备忘录模式1.2 简单实现备忘录模式1.3 使用备忘录模式的注意事项 二、备忘录模式的用途三、备忘录模式实现方式3.1 基于数组的备忘录实现方式3.2 基于集合的备忘录实现方式3.3 基于HashMap的备忘录实现方式3.4 基于序列化的备忘录实现方式 一、备忘录模式概述
1.1 什么是备忘录模式
备忘录模式Memento Pattern是一种行为型设计模式它允许你捕获对象的内部状态并在需要时恢复该状态而无需暴露该对象的实现细节。所谓备忘录模式就是在不破坏封装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。这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。
这种模式的名字可能对一些人来说稍微有点陌生但其另一个名字快照模式可能会让人觉得更为熟悉。备忘录模式的适用场景包括需要保存和恢复数据的场景例如编辑文档时需要撤销操作需要避免重复计算的场景例如斐波那契数列以及需要将一个对象的状态作为参数传递给其他对象的场景例如从数据库中查询数据。
1.2 简单实现备忘录模式
备忘录模式是一种行为型设计模式它允许在不破坏封装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。这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。
下面是一个简单的Java实现备忘录模式的例子
首先我们创建一个原始类Originator
public class Originator {private String state;public void setState(String state) {this.state state;}public String getState() {return state;}public Memento saveStateToMemento() {return new Memento(state);}public void getStateFromMemento(Memento memento) {state memento.getState();}
}然后我们创建一个备忘录类Memento
public class Memento {private String state;public Memento(String state) {this.state state;}public String getState() {return state;}
}接下来我们创建一个负责管理备忘录的类Caretaker
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Caretaker {private ListMemento mementoList new ArrayList();public void add(Memento state) {mementoList.add(state);}public Memento get(int index) {return mementoList.get(index);}
}最后我们在主函数中测试备忘录模式
public class Main {public static void main(String[] args) {Originator originator new Originator();Caretaker caretaker new Caretaker();originator.setState(状态1);caretaker.add(originator.saveStateToMemento());originator.setState(状态2);caretaker.add(originator.saveStateToMemento());originator.setState(状态3);caretaker.add(originator.saveStateToMemento());System.out.println(当前状态 originator.getState());originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));System.out.println(恢复后的状态 originator.getState());}
}运行结果
当前状态 状态3
恢复后的状态 状态11.3 使用备忘录模式的注意事项 1、备忘录的保存和使用必须在同一个上下文中不能将备忘录传递给其他对象。如果需要传递备忘录可以使用Caretaker类来管理备忘录。 2、备忘录对象需要保存原始对象的内部状态因此备忘录对象应该与原始对象具有相同的属性和方法。但是备忘录对象不应该包含任何业务逻辑或行为。 3、如果原始对象的内部状态被修改备忘录对象也需要相应地更新。因此在保存备忘录之前需要先调用原始对象的saveStateToMemento()方法。 4、如果需要恢复原始对象的内部状态可以使用getStateFromMemento()方法。但是需要注意的是恢复后的状态可能不是最新的状态因为原始对象可能在恢复状态之后又进行了修改。 5、备忘录模式适用于那些需要保存和恢复状态的场景但不适用于所有场景。如果只需要保存和恢复单个状态可以使用简单变量来实现如果需要保存和恢复多个状态可以使用数据结构如数组或列表来管理备忘录对象。
二、备忘录模式的用途 1、备忘录模式主要用于保存和恢复对象的状态以便在需要时可以恢复到先前的状态。这种模式通常用于以下情况 2、撤销操作当一个操作序列可以被撤销时可以使用备忘录模式来保存每个操作的结果以便在需要时进行撤销。 3、跨层传递参数当一个对象需要将其状态传递给另一个对象时可以使用备忘录模式将该对象的状态保存在一个备忘录中然后将备忘录传递给另一个对象。 4、避免重复计算当一个对象的计算成本很高时可以使用备忘录模式来保存其中间结果以便在需要时可以直接使用这些结果而不必重新计算它们。 5、测试和维护当需要对一个对象进行单元测试或维护时可以使用备忘录模式来保存其当前状态以便在测试或维护完成后可以恢复到先前的状态。
三、备忘录模式实现方式
3.1 基于数组的备忘录实现方式
基于数组的备忘录实现方式可以通过以下步骤完成
创建一个类该类包含一个用于保存状态的数组。 在类中定义一个方法该方法将对象的状态保存到数组中。 在类中定义另一个方法该方法从数组中恢复对象的状态。 在需要保存和恢复状态的地方调用相应的方法。 以下是一个简单的示例代码
public class Memento {private int[] state;public Memento(int[] state) {this.state state;}public int[] getState() {return state;}
}public class Originator {private int[] state;public void setState(int[] state) {this.state state;}public int[] getState() {return state;}public Memento saveStateToMemento() {return new Memento(state);}public void getStateFromMemento(Memento memento) {state memento.getState();}
}public class Caretaker {private ListMemento mementos new ArrayList();public void add(Memento state) {mementos.add(state);}public Memento get(int index) {return mementos.get(index);}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Originator originator new Originator();Caretaker caretaker new Caretaker();originator.setState(new int[]{1, 2, 3});caretaker.add(originator.saveStateToMemento());originator.setState(new int[]{4, 5, 6});caretaker.add(originator.saveStateToMemento());originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0)); // 恢复到第一个状态System.out.println(Arrays.toString(originator.getState())); // 输出 [1, 2, 3]}
}在这个示例中我们创建了一个Originator类来表示原始对象一个Memento类来表示备忘录一个Caretaker类来管理备忘录。在Main类的main方法中我们创建了Originator和Caretaker对象并使用它们来保存和恢复对象的状态。
3.2 基于集合的备忘录实现方式
基于集合的备忘录实现方式可以通过以下步骤完成
创建一个类该类包含一个用于保存状态的集合。 在类中定义一个方法该方法将对象的状态添加到集合中。 在类中定义另一个方法该方法从集合中恢复对象的状态。 在需要保存和恢复状态的地方调用相应的方法。 以下是一个简单的示例代码
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Memento {private ListString state;public Memento() {state new ArrayList();}public void addState(String state) {this.state.add(state);}public String getState(int index) {return state.get(index);}
}public class Originator {private ListString states;public Originator() {states new ArrayList();}public void setState(String state) {states.add(state);}public String getState() {return states.get(states.size() - 1);}public Memento saveStateToMemento() {Memento memento new Memento();memento.addState(getState());return memento;}public void getStateFromMemento(Memento memento) {int index states.size() - 1;setState(memento.getState(index));}
}public class Caretaker {private ListMemento mementos;public Caretaker() {mementos new ArrayList();}public void add(Memento memento) {mementos.add(memento);}public Memento get(int index) {return mementos.get(index);}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Originator originator new Originator();Caretaker caretaker new Caretaker();originator.setState(状态1);caretaker.add(originator.saveStateToMemento());originator.setState(状态2);caretaker.add(originator.saveStateToMemento());originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0)); // 恢复到第一个状态System.out.println(originator.getState()); // 输出 状态1}
}在这个示例中我们创建了一个Memento类来表示备忘录一个Originator类来表示原始对象一个Caretaker类来管理备忘录。在Main类的main方法中我们创建了Originator和Caretaker对象并使用它们来保存和恢复对象的状态。
3.3 基于HashMap的备忘录实现方式
基于HashMap的备忘录实现方式可以通过以下步骤完成
创建一个类该类包含一个用于保存状态的HashMap。 在类中定义一个方法该方法将对象的状态添加到HashMap中。 在类中定义另一个方法该方法从HashMap中恢复对象的状态。 在需要保存和恢复状态的地方调用相应的方法。 以下是一个简单的示例代码
import java.util.HashMap;public class Memento {private HashMapString, Object stateMap;public Memento() {stateMap new HashMap();}public void addState(String key, Object value) {stateMap.put(key, value);}public Object getState(String key) {return stateMap.get(key);}
}public class Originator {private String state;public void setState(String state) {this.state state;}public String getState() {return state;}public Memento saveStateToMemento() {Memento memento new Memento();memento.addState(state, state);return memento;}public void getStateFromMemento(Memento memento) {state (String) memento.getState(state);}
}public class Caretaker {private ArrayListMemento mementoList;public Caretaker() {mementoList new ArrayList();}public void addMemento(Memento memento) {mementoList.add(memento);}public Memento getMemento(int index) {return mementoList.get(index);}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Originator originator new Originator();Caretaker caretaker new Caretaker();originator.setState(状态1);caretaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());originator.setState(状态2);caretaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());originator.setState((String) caretaker.getMemento(0).getState(state));System.out.println(恢复后的状态 originator.getState()); // 输出 恢复后的状态 状态1}
}在这个示例中我们创建了一个Memento类来表示备忘录一个Originator类来表示原始对象一个Caretaker类来管理备忘录。在Main类的main方法中我们创建了Originator和Caretaker对象并使用它们来保存和恢复对象的状态。
3.4 基于序列化的备忘录实现方式
基于序列化的备忘录实现方式可以通过以下步骤完成
创建一个类该类包含一个用于保存状态的私有成员变量。 为该类添加一个构造函数用于初始化私有成员变量。 为该类添加一个序列化方法用于将对象的状态保存到文件中。 为该类添加一个反序列化方法用于从文件中恢复对象的状态。 在需要保存和恢复状态的地方调用相应的序列化和反序列化方法。 以下是一个简单的示例代码
import java.io.*;class Memento implements Serializable {private String state;public Memento(String state) {this.state state;}public String getState() {return state;}public void setState(String state) {this.state state;}public void saveToFile(String fileName) {try {FileOutputStream fos new FileOutputStream(fileName);ObjectOutputStream oos new ObjectOutputStream(fos);oos.writeObject(this);oos.close();fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}public static Memento restoreFromFile(String fileName) {Memento memento null;try {FileInputStream fis new FileInputStream(fileName);ObjectInputStream ois new ObjectInputStream(fis);memento (Memento) ois.readObject();ois.close();fis.close();} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}return memento;}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Memento memento new Memento(初始状态);System.out.println(当前状态 memento.getState());memento.setState(修改后的状态);System.out.println(修改后的状态 memento.getState());memento.saveToFile(memento.ser);Memento restoredMemento Memento.restoreFromFile(memento.ser);System.out.println(恢复后的状态 restoredMemento.getState());}
}在这个示例中我们创建了一个名为Memento的类它实现了Serializable接口。我们为这个类添加了一个私有成员变量state以及一个构造函数、一个获取状态的方法、一个设置状态的方法、一个保存状态到文件的方法和一个从文件恢复状态的方法。在main方法中我们创建了一个Memento对象修改了它的状态然后将它的状态保存到文件中。接着我们从文件中恢复了这个对象的状态并打印出来。
