备忘录模式

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2023-12-01

简介

备忘录模式有两个目标：

储存系统关键对象的重要状态；
维护关键对象的封装。

单一职责原则告诉我们，设计时不要把保持状态的工作和关键对象混在一起。这个专门掌握状态的对象，就称为备忘录。

备忘录模式提供了一种状态恢复的实现机制，使得用户可以方便地回到一个特定的历史步骤，当新的状态无效或者存在问题时，可以使用存储起来的备忘录将状态复原，当前很多软件都提供了Undo（撤销）操作功能，就使用了备忘录模式。

Originator(发起人)：负责创建一个备忘录Memeto，用以记录当前时刻它的内部状态，并可以使用备忘录恢复内部状态。Originator可根据需要决定Memento储存Originator的哪些状态。

Memeto(备忘录)：负责存储Originator对象的内部状态，并可防止Originator意外的其它对象访问备忘录Memeto。备忘录有两个接口，Creataker只能看到备忘录的窄接口，它只能将备忘录传递给其它对象。Originator只能看到一个窄接口，允许它访问返回到先前状态所需的所有数据。

Caretaker(管理者)：负责保存好备忘录Memeto，不能对备忘录的内容进行操作或检查。

发起人(Originator)类

class Originator
{
    private string state;
    public string State
    {
        get {return state;}
        set {state = value;}
    }

    public Memnto CreateMemento()
    {
        return (new Memeto(state));
    }
    public void SetMemento(Memento memento)
    {
        state = memento.state
    }
    public void show()
    {
        Console.WriteLine("State="+ state);
    }
}

备忘录(Memento)类

class Memento
{
    private string state;
    public Memento(string state)
    {
        this.state = state;
    }
    public string State
    {
        get {return state;}
    }
}

管理者(Caretaker)类

class Caretaker
{
    private Memento memento;

    public Memento Memento
    {
        get {return memento;}
        set {memento = value;}
    }    
}

客户端程序

static void Main(string[] args)
{
    Originator o = new Originator();
    o.State = "On";
    o.show();

    Caretaker c = new Caretaker();
    c.Memento = o.CreateMemento();

    o.State = "Off";
    o.Show();

    o.SetMemento(c.Memento);
    o.Show();

    Console.Read();

}

Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但是需要维护或者纪录属性历史的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时，Originator可以根据保存的Memento信息还原到前一状态。

如果在某个系统中使用命令模式时，需要实现命令的撤销功能，那么命令模式可以使用备忘录模式来储存可撤销操作的状态。

当角色状态改变的时候，有可能这个状态无效，这时候就可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原。

游戏角色类

class 游戏角色
{
    ......

    //保存角色状态
    public RoleStateMemento SaveState()
    {
        return (new RoleStateMemento(vit, atk, def));
    }

    //恢复角色状态
    public void RecoveryState(RoleStateMemento memento)
    {
        this.vit = memento.Vitality;
        this.atk = memento.Attack;
        this.def = memento.Defense;
    }
    ......
}

角色状态储存箱类

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;
    }
    //生命力
    public int Vtality
    {
        get {return vit;}
        set {vit = value;}
    }    
    //攻击力
    public int Attack
    {
        get {return atk;}
        set {vit = value;}
    }
    //防御力
    public int Defense
    {
        get {return def;}
        set {def = value;}
    }
}

角色状态管理者

class RoleStateCaretaker
{
    private RoleStateMemeto memento;

    public RoleStateMemento Memento
    {
        get {return memento;}
        set {memento = value;}
    }
}

客户端代码

static void Main(string[] args)
{
    //大战Boss前
    GameRole lixiaoyao = new GameRole();
    lixiaoyao.GetInitState();
    lixiaoyao.StateDisplay();

    //保存进度
    RoleStateCaretaker stateAdmin = new RoleStateCaretaker();
    stateAdmin.memento = lixiaoyao.SaveState();

    //大战Boss时，损耗严重
    lixiaoyao.Fight();
    lixiaoyao.StateDisplay();

    //恢复之前状态
    lixiaoyao.RecoveryState(stateAdmin.Memento);
    lixiaoyao.StateDisplay();

    Console.Read();
}