设计模式 19 备忘录模式

备忘录模式（Memento Pattern）属于行为型模式

概述

2021 年 10 月 1 日下午，河南驻马店的一名 13 岁女中学生，因和同学发生不愉快喝下半瓶百草枯。

10 月 5 日，抢救 4 天情况恶化，家属泣不成声称“肺部一个小时一变”。

10 月 6 日下午，据武警河南省总队医院消息，“目前女孩仍在医院救治”。

10 月 28 日，女孩离开了人世。

喝下百草枯，会给你后悔的时间，但是不会给你后悔的机会（百草枯含有剧毒物质，会直接导致肺部纤维化，这是不可逆的，一般死亡过程在一周左右，即使家里花了再多的钱，接受了再多的治疗，也无法逆转这一过程）。相信如果再给这位小女孩一次机会，回到拿起百草枯的那一刻，一定不会再冲动地喝下了吧。

希望大家都能引以为戒，不管多大的痛苦，都试着承受下，不要轻易放弃自己的生命，起码给自己重头再来的机会。

生活就是这样，一旦留下遗憾，不管多么悔恨、多么懊恼、多么渴望，都回不去了！程序虽然来源于生活，有时候也能高于生活，比如遗憾，在程序中就是能补救的。游戏中有存档和读档，设计模式中也有备忘录模式可以实现。

备忘录模式就是为程序提供了一个可回溯的时间节点，如果程序在运行过程中某一步出现了错误，就可以回到之前的某个被保存的节点上重新来过（就像艾克的大招）。平时编辑文本的时候，当编辑出现错误时，就需要撤回，此时只需要按下 Ctrl + Z 就可以回到上一步，这样大大方便了文本编辑。

其实备忘录模式在程序中的应用十分广泛，比如安卓程序在很多情况下都会重新加载 Activity，实际上安卓中 Activity 的 onSaveInstanceState 和 onRestoreInstanceState 就是用到了备忘录模式，分别用于保存和恢复，这样就算重新加载也可以恢复到之前的状态。

代码实现

下面以学生学习为例介绍备忘录模式：

1、定义学生

/**
 * 学生
 */
public class Student {

    /**
     * 当前正在做的事
     */
    private String currentThing;

    /**
     * 当前做的事完成百分比
     */
    private int percentage;

    /**
     * 做事
     * @param currentThing 当前正在做的事
     */
    public void todo(String currentThing) {
        this.currentThing = currentThing;
        this.percentage = new Random().nextInt(100);
    }

    /**
     * 保存当前状态
     * @return 当前状态
     */
    public State save() {
        return new State(this.currentThing, this.percentage);
    }

    /**
     * 重置状态
     * @param state 状态
     */
    public void restore(State state){
        this.currentThing = state.getCurrentThing();
        this.percentage = state.getPercentage();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "现在正在做：" + this.currentThing + "，进度：" + this.percentage + "%";
    }
    
}

2、定义状态

/**
 * 状态
 */
public class State {

    /**
     * 当前正在做的事
     */
    private final String currentThing;

    /**
     * 当前做的事完成百分比
     */
    private final int percentage;

    public State(String currentThing, int percentage) {   //仅开放给同一个包下的Student类使用
        this.currentThing = currentThing;
        this.percentage = percentage;
    }

    public String getCurrentThing() {
        return currentThing;
    }

    public int getPercentage() {
        return percentage;
    }
}

3、调用

// 定义学生
Student student = new Student();
// 开始学习
student.todo("学习");
// 查看当前的状态
System.out.println(student);
// 保存当前的状态
State savedState = student.save();
// 学到中途打游戏去了
student.todo("打游戏");
// 查看当前的状态
System.out.println(student);
// 打着游戏又想着该学习，又回去学习，回到上次的进度继续学习
student.restore(savedState);
// 查看当前的状态
System.out.println(student);

输出结果为：

现在正在做：学习，进度：4%
现在正在做：打游戏，进度：14%
现在正在做：学习，进度：4%

这样就实现了状态的回溯并继续进行，是备忘录模式的典型应用。

优缺点

优点

1、给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能够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。

缺点

消耗资源。需要冗余属性相同的类，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。

使用场景

1、需要保存或者恢复数据的相关状态场景。

2、需要提供一个可回滚的操作。

注意事项

1、为了符合迪米特原则，还要增加一个管理备忘录的类。

2、为了节约内存，可使用原型模式 + 备忘录模式。

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参考

https://www.bilibili.com/video/BV1u3411P7Na?p=27\&vd\_source=299f4bc123b19e7d6f66fefd8f124a03