23种设计模式-备忘录(Memento)设计模式

🚩什么是备忘录设计模式？

备忘录设计模式（Memento Pattern） 是一种 行为型设计模式，用于在不破坏对象封装性的前提下，捕获对象的内部状态，并在未来的某个时间点恢复到该状态。该模式可以帮助我们实现 撤销（Undo） 操作，常用于文本编辑器、事务管理等场景。

使用场景

• 需要 保存和恢复对象的状态，比如 撤销/重做 功能

• 需要 防止外部对象直接访问对象的私有状态，保持封装性

• 需要 在历史记录中存储对象的多个状态，支持回溯

🚩备忘录设计模式的特点

• 封装性：对象的状态被存储在备忘录中，避免外部访问

• 状态恢复：允许对象恢复到之前的状态，支持回溯操作

• 简化历史记录管理：可以存储多个历史状态，支持撤销、重做等功能

• 解耦设计：原发器（Originator）与管理者（Caretaker）解耦，原发器只负责创建和恢复状态，管理者负责存储

🚩备忘录设计模式的结构

备忘录模式主要包含以下部分：

• Originator（原发器）：负责创建备忘录（Memento）并存储当前状态，支持从备忘录恢复状态

• Memento（备忘录）：存储原发器的状态，并提供恢复该状态的方法

• Caretaker（管理者）：负责存储多个备忘录对象，可以提供回溯功能

🚩备忘录设计模式的优缺点

✅ 优点

• 封装性好，外部对象无法直接访问对象的状态

• 支持撤销和重做功能，适用于编辑器、事务管理等场景

• 解耦原发器和管理者，增强了代码的可维护性

❌ 缺点

• 内存消耗大，如果存储大量状态，可能会影响系统性能

• 状态存储复杂，如果对象的状态较大，存储和恢复的成本较高

🚩备忘录设计模式的Java实现

代码地址：GitHub

• 创建 Memento（备忘录） 类

/*** @author hanson* @description: 备忘录* @date 2025-03-25 22:57:26* @version: 1.0*/
public class Memento {// 备忘录private String state;public Memento(String state) {this.state = state;}public String getState() {return state;}
}

• 创建Originator（原发器）类

/*** @author hanson* @description: 原发器* @date 2025-03-25 22:56:35* @version: 1.0*/
public class Originator {// 原发器private String state;public void setState(String state) {this.state = state;}public String getState() {return state;}public Memento createMemento() {return new Memento(state);}public void setMemento(Memento memento) {state = memento.getState();}
}

• 创建Caretaker（管理者）类

/*** @author hanson* @description: 管理者* @date 2025-03-25 22:58:35* @version: 1.0*/
public class Caretaker {// 管理者private List<Memento> mementoList = new ArrayList<>();public void addMemento(Memento state) {mementoList.add(state);}public Memento getMemento(int index) {// 判断参数是否合法if (index >= 1 && index <= mementoList.size()) {return mementoList.get(index - 1);}return null;}public void showMemento() {int cnt = 1;// for (遍历对象类型 对象名 : 遍历对象)for (Memento memento : mementoList) {System.out.println("第" + cnt + "次备份，状态为：" + memento.getState());cnt++;}}
}

• 测试备忘录模式

/*** @author hanso* @description: 测试备忘录模式* @date 2025-03-25 23:00:25* @version: 1.0*/
public class MementoPattern {public static void main(String[] args) {Caretaker caretaker = new Caretaker();Originator originator = new Originator();originator.setState("1024");Memento backup1 = originator.createMemento();caretaker.addMemento(backup1);originator.setState("2048");Memento backup2 = originator.createMemento();caretaker.addMemento(backup2);originator.setState("4096");Memento backup3 = originator.createMemento();caretaker.addMemento(backup3);System.out.println(originator.getState());caretaker.showMemento();Memento memento1 = caretaker.getMemento(2);originator.setMemento(memento1);System.out.println("根据第2次备份还原之后的状态为：" + originator.getState());}
}

📌 运行结果

🚩代码总结

• Originator（原发器）：负责创建备忘录，并存储和恢复状态

• Memento（备忘录）：存储状态，不对外暴露内部信息

• Caretaker（管理者）：管理多个备忘录对象，提供状态回溯功能

• 支持多次状态存储与回溯，可用于撤销/重做功能

🚩总结

• 备忘录设计模式 适用于 状态恢复、撤销/重做 等场景

• 解耦设计，原发器与管理者独立，避免外部访问对象状态

• 支持历史记录管理，但需要注意 内存消耗问题

• 广泛应用 于 文本编辑器、事务管理、游戏存档 等

✅ Java源码中的应用场景：

1. 数据库事务管理：

   • 事务回滚（Rollback）

   • 事务日志（Transaction Log）

2. Spring 事务管理（TransactionManager）：

   • 通过事务日志（Transaction Log）来支持回滚

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