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，其目的是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该状态，以便之后恢复对象到该状态。该模式可以使得对象的状态历史可以被保存和管理。 在备忘录模式中，有三个主要角色：
- Originator：原发器，负责创建一个备忘录，用于记录当前状态，并可以根据备忘录恢复其状态。
- Memento：备忘录，用于存储 Originator 的状态。
- Caretaker：负责保存备忘录。
备忘录模式的优点是可以实现对象状态的保存和恢复，而且可以保证数据的安全性和封装性。同时，备忘录模式可以减少系统中类的数量，使得类的职责更加清晰，更容易维护和扩展。然而，备忘录模式也存在一些缺点，例如在某些情况下，备忘录的创建和恢复操作可能会耗费大量的系统资源。此外，备忘录模式会增加程序的复杂度和理解难度。
如何实现备忘录模式
实现备忘录模式的步骤如下：
- 创建Originator类，其中包含需要保存的状态。
- 创建Memento类，用于保存Originator对象的状态。
- 创建Caretaker类，用于保存Memento对象并对其进行管理。
- 在Originator类中添加创建Memento对象和从Memento对象中恢复状态的方法。
- 在Caretaker类中添加保存Memento对象和获取Memento对象的方法。
- 在客户端代码中使用Originator对象创建Memento对象并将其保存到Caretaker对象中。当需要恢复状态时，从Caretaker对象中获取Memento对象并使用它来恢复Originator对象的状态。
其中，Originator类为备忘录模式的核心类，用于保存和恢复需要备份的对象状态。Memento类用于保存Originator对象的状态，并提供了一个接口，使得只有Originator对象可以访问Memento对象中的状态。Caretaker类则用于保存和管理Memento对象，但它不能直接访问Memento对象中的状态。在实际应用中，可以通过使用备忘录模式来实现撤销、重做等功能。 Java实现 以下是Java实现备忘录模式的示例代码：
代码语言：javascript复制// 备忘录类，用于保存状态
public class Memento {
private String state;
public Memento(String state) {
this.state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
}
// 发起人类，维护状态
public class Originator {
private String state;
public void setState(String state) {
this.state = state;
}
public Memento saveStateToMemento() {
return new Memento(state);
}
public void getStateFromMemento(Memento memento) {
state = memento.getState();
}
}
// 管理者类，用于管理备忘录
public class CareTaker {
private List<Memento> mementoList = new ArrayList<Memento>();
public void add(Memento state) {
mementoList.add(state);
}
public Memento get(int index) {
return mementoList.get(index);
}
}在该示例代码中，Memento类用于保存状态，Originator类用于维护状态，并提供了保存状态和恢复状态的方法，CareTaker类用于管理备忘录，提供了添加备忘录和获取备忘录的方法。这些类共同实现了备忘录模式。
C#实现
以下是在 C# 中实现备忘录模式的示例代码：
// 备忘录类
class Memento
{
public string State { get; }
public Memento(string state)
{
State = state;
}
}
// 发起人类
class Originator
{
private string _state;
public string State
{
get => _state;
set
{
_state = value;
Console.WriteLine($"Current state: {_state}");
}
}
public Memento CreateMemento()
{
return new Memento(_state);
}
public void RestoreMemento(Memento memento)
{
State = memento.State;
}
}
// 管理者类
class Caretaker
{
private Memento _memento;
public Memento Memento
{
get => _memento;
set => _memento = value;
}
}以上代码中，Memento 类表示备忘录，Originator 类是发起人，它维护了一个状态（_state），并可以创建备忘录和恢复状态。Caretaker 类是管理者，它维护了一个备忘录（_memento）。在实际使用时，我们可以通过 Originator 类来创建备忘录，然后将备忘录交给 Caretaker 类来管理，当需要恢复状态时，再将备忘录交还给 Originator 类进行恢复。
总结
备忘录模式是一种行为型设计模式，用于捕捉和存储对象的内部状态，以便在将来的时间点恢复对象到这个状态。备忘录模式的核心思想是将对象状态封装到备忘录对象中，从而使得对象能够在不破坏封装的前提下恢复到先前的状态。 优点： 1.备忘录模式实现了信息的封装，使得客户端无法直接访问对象的状态，提高了对象的安全性。 2.备忘录模式对于实现撤销和恢复功能非常有用，可以对对象状态进行恢复和历史记录的保存。 3.备忘录模式可以有效地减少对象状态的复制，从而提高程序的性能。
缺点： 1.备忘录模式需要保存对象的历史状态，因此在内存使用方面需要注意。 2.备忘录模式会增加程序的复杂性和代码量，因为需要维护备忘录的创建、保存、撤销和恢复等功能。
