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1. 程序数据的“后悔药”

备忘录模式是设计上的“月光宝盒”，可以让我们回到过去；是程序数据的“后悔药”，吃了它就可以返回到上一个状态；是设计人员的“定心丸”，即使对象遭到破坏，也可以恢复到一个相对完好的状态。

备忘录模式很常用，例如：文档的撤销、数据库的事务等都可以使用备忘录模式来实现，本篇文章就以编辑器的撤销功能为例。

假设现在有一个编辑器软件，可以编辑标题和内容，而且可以展示文档，代码很简单如下：

class Editor {
    String title;//标题
    String content;//内容

    // 展示
    void show() {
        print("{title='" + title +"', content='" + content +"'}");
    }
}

客户端调用：

main() {
    Editor editor = new Editor();
    editor.setTitle("标题");
    editor.setContent("内容...");
    editor.show();
}
输出:
{title='标题', content='内容...'}

功能一切正常，但是这个编辑器有个缺陷，不支持「撤销」，用户一旦操作失误，无法恢复到上一次的状态。人是容易犯错误的动物，不出错是不可能的，因此我们要改进这个软件。

文档的每一次保存都应该创建一个副本，用户可以随时撤销，恢复到上一次的状态。怎么优化呢？修改Editor类吗？这违反了「开闭原则」啊，有没有更优雅的实现方式呢？

答案当然是有了，创建一个Memento备忘录类，用户每次保存文档时，都要创建一个备忘录副本。

class Memento {
    // 备忘录一经创建，就不能修改
    final String title;
    final String content;
}

Editor类稍作修改，现在支持创建备忘录对象和从备忘录中恢复数据了：

class Editor {
    String title;//标题
    String content;//内容
    
    // 创建备忘录对象
    Memento createMemento(){
        return new Memento(title, content);
    }

    // 从备忘录中恢复数据
    void restoreMemento(Memento memento) {
        if (memento != null) {
                this.title = memento.getTitle();
                this.content = memento.getContent();
        }
    }
}

现在又有一个新的问题，创建的备忘录对象该如何管理呢？交给Editor管理吗？Editor应该只负责文档的编辑和展示，再给它强加一个备忘录的管理职责，这有违「单一职责原则」啊，所以最好的方式是创建一个备忘录管理类Caretaker。

class Caretaker {
    Stack<Memento> stack = new Stack<>();

    void save(Memento memento) {
        stack.push(memento);
    }

    Memento restore(){
        if (stack.size() > 0) {
                return stack.pop();
        }
        throw new Exception("无法撤销...");
    }
}

备忘录我使用了一个「栈」结构来管理，你想啊，每次保存数据不就是入栈嘛，撤销肯定是恢复到最近一次的数据，那不就是出栈嘛，因此「栈」结构是非常适合的（这里不考虑反撤销）。

撤销的功能完成了，类的职责非常清晰，类图如下：在这里插入图片描述

简单吧，这就是备忘录模式！

2. 备忘录模式的定义

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。

在这里插入图片描述

备忘录模式通用类图

Originator：发起人角色，负责定义哪些属性需要备份，以及创建备忘录对象和从备忘录对象中恢复。
Memento：备忘录角色，负责存储Originator的状态，在恢复时提供状态。
Caretaker：备忘录管理员，负责对备忘录进行管理维护。

备忘录模式非常的简单，每个类的职责非常的清晰，它提供了弥补真实世界缺陷的方法，让“后悔药”在程序的世界中真实可行。

3. 备忘录模式的应用

标准的备忘录模式很少见到，实际使用时都会有一些变种，但是万变不离其宗，其主要思想是不变的。

只要你的类对象需要恢复数据，或者需要恢复到之前的某个状态，你就可以考虑使用备忘录模式。

使用备忘录模式有几点需要注意的事项： 1. 维护备忘录的生命周期 备忘录对象创建了就要在“最近”使用，如果不使用，切记删除其引用，让其可以被GC回收，否则创建了大量不用的备忘录对象，GC又不能回收，就会导致内存泄漏。

2. 注意性能 备忘录对象需要备份发起人的状态属性，因此会占用部分内存空间，尤其是属性特别多的时候，切记不要频繁的创建备忘录对象，Caretaker有责任务必要限制备忘录对象的最大数量，避免无意识的破坏系统。

4. 总结

备忘录模式可以让程序数据恢复到过去的状态，让“后悔药”在程序世界中真实可行。标准的备忘录模式很少见到，实际使用中都会有一些变种，例如Java开发者可以很方便的利用clone功能来实现对象的备份，这样发起人角色也可以承担备忘录角色，类的结构会变得更加简单。

备忘录模式-程序数据的“后悔药”

1. 程序数据的“后悔药”

2. 备忘录模式的定义

3. 备忘录模式的应用

4. 总结