图解Java设计模式之备忘录模式

游戏角色状态恢复问题

游戏角色有攻击力和防御力，在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力)，当大战Boss后攻击力和防御力下降，从备忘录对象恢复到大战前的状态。

传统方案解决游戏角色恢复

传统的方式的问题分析

1)一个对象，就对应一个保存对象状态的对象，这样当我们游戏的对象很多时，不利于管理，开销很大。

2)传统的方式是简单的做备份，new出另外一个对象出来，再把需要备份的数据放到这个新对象，但这就暴露了对象内部的细节

备忘录模式基本介绍

1)备忘录模式(Memento Pattern)在不破坏封装性的前提下，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。

2)可以这里理解备忘录模式 ：现实生活中的备忘录是用来记录某些要去做的事情，或者是记录已经达成的共同意见的事情，以防忘记。而在软件层面，备忘录模式有着相同的含义，备忘录对象主要用来记录一个对象某种状态，或者某些数据，当要做回退时，可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作。

3)备忘录模式属于行为型模式。

备忘录模式原理类图

对原理类图的说明 ：

1)originator ：对象(需要保存状态的对象)

2)Memento ：备忘录对象，负责保存好记录，即Originator内部状态

3)Caretaker ：守护着对象，负责保存多个备忘录对象，使用集合管理，提高效率

4)说明 ：如果希望保存多个originator对象的不同时间的状态，也可以，只需要HashMap

package com.example.demo.memento.theory;

public class Memento {

private String state;

public Memento(String state) {

super();

this.state = state;

}

public String getState() {

return state;

}

}

package com.example.demo.memento.theory;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class Caretaker {

/*** 在list 集合中会有很多的备忘录对象*/

private List mementos = new ArrayList();

public void add(Memento memento) {

mementos.add(memento);

}

/*** 获取到第index个Originator 的 备忘录对象(即保存状态)* @param index* @return*/

public Memento get(int index) {

return mementos.get(index);

}

}

package com.example.demo.memento.theory;

public class Originator {

/*** 状态信息*/

private String state;

public String getState() {

return state;

}

public void setState(String state) {

this.state = state;

}

// 编写一个方法，可以保存一个状态对象 Memento// 因此编写一个方法，返回Mementopublic Memento saveStateMemento() {

return new Memento(state);

}

public void getStateFromMemento(Memento memento) {

state = memento.getState();

}

}

package com.example.demo.memento.theory;

public class Client {

public static void main(String[] args) {

// TODO Auto-generated method stubOriginator originator = new Originator();

Caretaker caretaker = new Caretaker();

originator.setState(" 状态1 攻击力100 ");

// 保存当前状态caretaker.add(originator.saveStateMemento());

originator.setState(" 状态2 攻击力80 ");

// 保存当前状态caretaker.add(originator.saveStateMemento());

originator.setState(" 状态3 攻击力50 ");

// 保存当前状态caretaker.add(originator.saveStateMemento());

System.out.println(" 现在状态是 " + originator.getState());

// 希望得到状态1，将originator 恢复到状态1originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));

System.out.println(" 恢复状态 1");

System.out.println("当前的状态是 = " + originator.getState());

}

}

游戏角色恢复状态实例

1)应用实例要求

游戏角色有攻击力和防御力，在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力)，当大战Boss后攻击力和防御力下降，从备忘录对象恢复到大战前的状态

2)类图

package com.example.demo.memento.game;

public class Memento {

/**

* 攻击力

*/

private int vit;

/**

* 防御力

*/

private int def;

public Memento(int vit, int def) {

super();

this.vit = vit;

this.def = def;

}

public int getVit() {

return vit;

}

public void setVit(int vit) {

this.vit = vit;

}

public int getDef() {

return def;

}

public void setDef(int def) {

this.def = def;

}

}

package com.example.demo.memento.game;

import java.util.List;

import java.util.Map;

import javax.activation.MailcapCommandMap;

/**

* 守护者对象，保存游戏角色的状态

* @author zhaozhaohai

*

*/

public class Caretaker {

/**

* 如果只保存一次状态

*/

private Memento memento;

/**

* 对GameRole 保存多次状态

*/

private List list;

/**

* 对多个游戏角色保存多个状态

*/

private Map> rMap;

public Memento getMemento() {

return memento;

}

public void setMemento(Memento memento) {

this.memento = memento;

}

}

package com.example.demo.memento.game;

public class GameRole {

private int vit;

private int def;

/**

* 创建Memento，即根据当前的状态得到Memento

* @return

*/

public Memento createMemento() {

return new Memento(vit, def);

}

/**

* 从备忘录对象，恢复GameRole的状态

* @param memento

*/

public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento) {

this.vit = memento.getVit();

this.def = memento.getDef();

}

/**

* 显示当前游戏角色的状态

*/

public void display() {

System.out.println("游戏角色当前的攻击力 ：" + this.vit + " 防御力 : " + this.def);

}

public int getVit() {

return vit;

}

public void setVit(int vit) {

this.vit = vit;

}

public int getDef() {

return def;

}

public void setDef(int def) {

this.def = def;

}

}

package com.example.demo.memento.game;

public class Client {

public static void main(String[] args) {

//创建游戏角色

GameRole gameRole = new GameRole();

gameRole.setVit(100);

gameRole.setDef(100);

System.out.println("和 boss 大战前的状态");

gameRole.display();

//把当前状态保存 caretaker

Caretaker caretaker = new Caretaker();

caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());

System.out.println("和 boss 大战~~~");

gameRole.setDef(30);

gameRole.setVit(30);

gameRole.display();

System.out.println("大战后，使用备忘录对象恢复到站前");

gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento());

System.out.println("恢复后的状态");

gameRole.display();

}

}

备忘录模式的注意事项和细节

1)给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能过比较方便地回到某个历史的状态。

2)实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节。

3)如果类的成员变量过多，势必会占用比较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的内存，这个需要注意。

4)使用的应用场景 ：1、后悔药；2、打游戏时的存档；3、Windows里的ctri + z。4、IE中的后退。4、数据库的事务管理。

5)为了节约内存，备忘录模式可以和原型模式陪着使用。