备忘录模式是一种行为模式。备忘录模式用于保存对象当前状态,并且在之后可以再次使用此状态。备忘录模式实现的方式需要保证,被保存的对象状态不能被对象从外部访问,目的为了被保存的这些对象状态的完整性。
备忘录模式通过两个对象实现:Originator以及Caretaker。Originator类代表了其状态能够被存储并被用于恢复之前的状态,它使用内部类保存对象的状态。此内部类就被叫做备忘录,注意此类是私有的,它不能被其他对象访问。
Caretaker是一个帮助类,它的职责就是通过备忘录帮助Originator存储当前状态或者恢复重建其之前的状态。因为备忘录是Originator的私有类,Caretaker不能访问它,因此它作为一个对象被存储在caretaker中。
现实中最好的例子是文本编辑器,它任何时候都存在已经输入的数据,并且可以使用回退功能恢复之前的存储(写作)状态。我们将实现相同功能并且提供一个任何时候都把输入、存在内容到文件中的工具集,此外,我们也能恢复上一个存储(写作)的状态。为了简单,此处没用更实用任何写入数据到文件的IO操作。
Originator类
package com.journaldev.design.memento; public class FileWriterUtil { private String fileName; private StringBuilder content; public FileWriterUtil(String file){ this.fileName=file; this.content=new StringBuilder(); } @Override public String toString(){ return this.content.toString(); } public void write(String str){ content.append(str); } public Memento save(){ return new Memento(this.fileName,this.content); } public void undoToLastSave(Object obj){ Memento memento = (Memento) obj; this.fileName= memento.fileName; this.content=memento.content; } private class Memento{ private String fileName; private StringBuilder content; public Memento(String file, StringBuilder content){ this.fileName=file; //notice the deep copy so that Memento and FileWriterUtil content variables don't refer to same object this.content=new StringBuilder(content); } } }
注意备忘录的内部类及其保存及恢复方法。现在实现Caretaker类
Caretaker类
package com.journaldev.design.memento; public class FileWriterCaretaker { private Object obj; public void save(FileWriterUtil fileWriter){ this.obj=fileWriter.save(); } public void undo(FileWriterUtil fileWriter){ fileWriter.undoToLastSave(obj); } }
注意caretaker对象包含了整个对象形式的存储状态,因此它既不能修改被保存对象又对其结构未知。
备忘录测试类
完整一个简单地测试程序
package com.journaldev.design.memento; public class FileWriterClient { public static void main(String[] args) { FileWriterCaretaker caretaker = new FileWriterCaretaker(); FileWriterUtil fileWriter = new FileWriterUtil("data.txt"); fileWriter.write("First Set of Data\n"); System.out.println(fileWriter+"\n\n"); // lets save the file caretaker.save(fileWriter); //now write something else fileWriter.write("Second Set of Data\n"); //checking file contents System.out.println(fileWriter+"\n\n"); //lets undo to last save caretaker.undo(fileWriter); //checking file content again System.out.println(fileWriter+"\n\n"); } }
上述程序的输出如下:
First Set of Data First Set of Data Second Set of Data First Set of Data
此模式简单易实现,但是需要注意的是备忘录类只能被Originator对象访问。在客户端程序中,使用caretaker对象完成保存或恢复originator对象的状态。
另外,如果Originator对象有一些属性不是不可变的,我们需要使用深拷贝或者克隆来避免数据的完整性问题。使用序列化来取得备忘录模式的实现不失为一般方法,而不是为每一个对象创建一个自己的备忘录实现。
此模式的缺点是, 如果Originator对象非常巨大,那么备忘录对象的大小也会被相应增大,因而需要更多的内存空间。