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备忘录模式：对象状态的保存与恢复

news 2025/7/9 23:33:23

欢迎来到设计模式系列的第十八篇文章，本篇将介绍备忘录模式。备忘录模式是一种行为型设计模式，它允许在不破坏封装性的前提下捕获一个对象的内部状态，并在之后恢复该状态。这种模式通常用于需要提供撤销操作的情况。

什么是备忘录模式？

备忘录模式，有时也称为快照模式，是一种允许我们保存对象内部状态并在之后恢复它的设计模式。这种模式通常涉及三个主要角色：

Originator（发起人）：它是需要保存状态的对象，可能具有一些重要的内部状态。
Memento（备忘录）：备忘录对象用于存储Originator的内部状态。备忘录通常提供了一些方法来获取和设置状态。
Caretaker（负责人）：负责人对象用于管理备忘录，它负责存储和检索备忘录对象。负责人通常不会直接访问备忘录的内部状态。

备忘录模式的核心思想是将对象的状态保存在一个备忘录中，然后将备忘录存储在负责人对象中。这使得我们可以在需要时恢复对象的状态，从而实现撤销或重做操作，或者在某些情况下用于恢复对象的崩溃状态。

为什么需要备忘录模式？

备忘录模式的主要目的是提供对象状态的备份和恢复机制，这在以下情况下特别有用：

撤销操作：当用户需要撤销一系列操作时，备忘录模式可以用于存储历史状态，使得可以逐步恢复到之前的状态。
事务性操作：在数据库事务或其他需要原子性操作的场景中，备忘录可以用于保存对象状态，以便在出现问题时回滚到之前的状态。
快照功能：某些应用程序可能需要定期捕获对象状态的快照，以便后续分析或审计。

备忘录模式的实现

让我们通过一个简单的示例来演示备忘录模式的实现。考虑一个文本编辑器应用程序，用户可以输入文本并执行撤销操作。我们将实现Originator、Memento和Caretaker以支持这种功能。

// Originator
class TextEditor {private String content;public void write(String text) {content += text;}public String getContent() {return content;}public Memento save() {return new Memento(content);}public void restore(Memento memento) {content = memento.getState();}
}// Memento
class Memento {private String state;public Memento(String content) {this.state = content;}public String getState() {return state;}
}// Caretaker
class History {private Stack<Memento> undoStack = new Stack<>();public void push(Memento memento) {undoStack.push(memento);}public Memento pop() {return undoStack.pop();}
}