一、概述

在軟件開發(fā)中，有時需要保存一個對象的狀態(tài)，以便于允許用戶取消相關(guān)操作或者從以往的狀態(tài)中恢復(fù)過來。比如一個文檔版本管理系統(tǒng)，可以根據(jù)需要將指定文檔恢復(fù)到之前保存過的任意一個狀態(tài)。這時就可以通過備忘錄模式來實(shí)現(xiàn)。

二、備忘錄模式

備忘錄模式可以在不破壞封裝性的前提下捕獲一個對象的內(nèi)部狀態(tài)，并在該對象之外保存這個狀態(tài)。其結(jié)構(gòu)圖如下：

Memento用于保存Originator對象的內(nèi)部狀態(tài)。
Originator創(chuàng)建Memento，并根據(jù)需要決定需要在Memento中保存那些狀態(tài)，同時還能從Memento中恢復(fù)內(nèi)部狀態(tài)。
Caretaker負(fù)責(zé)保存Memento對象，但不對Memento對象進(jìn)行任何操作。
備忘錄模式用來保存與對象有關(guān)的數(shù)據(jù)，這樣可以在將來對對象進(jìn)行復(fù)原。例如在繪圖程序中需要保存對象的顏色尺寸等。

三、示例

我們我們就以文檔版本管理系統(tǒng)為例來介紹備忘錄模式。

首先定義Originator，在這里就是文檔本身。

public class Document
  {
    public string Content { get; set; }

    public DocumentVersion CreateMemento()
    {
      return new DocumentVersion( Content);
    }

    public void SetMemento(DocumentVersion documentVersion)
    {
      Content = documentVersion.Content;
    }
  }

接著定義Memento。

public class DocumentVersion
  {
    public string Content { get; set; }

    public DocumentVersion(string content)
    {
      Content = content;
    }
  }

最后定義Caretaker，通過一個Dictionary容器保存Memento。

public class Caretaker
  {
    private Dictionary<int, DocumentVersion> _mementoList = new Dictionary<int, DocumentVersion>();

    public DocumentVersion GetDocumentVersion(int versionID)
    {
      return _mementoList[versionID];
    }

    public void AddDocumentVersion(DocumentVersion documentVersion)
    {
      int maxVersionID = _mementoList.Keys.Count == 0 ? 0: _mementoList.Keys.Max();
      _mementoList.Add(maxVersionID + 1, documentVersion);
    }
  }

四、備忘錄模式的適用場景

在以下情況下可以考慮使用備忘錄模式：

如果系統(tǒng)需要提供回滾操作時，使用備忘錄模式非常合適。例如文本編輯器的Ctrl+Z撤銷操作的實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫中事務(wù)操作。

五、備忘錄模式的優(yōu)缺點(diǎn)

備忘錄模式具有以下優(yōu)點(diǎn)：

如果某個操作錯誤地破壞了數(shù)據(jù)的完整性，此時可以使用備忘錄模式將數(shù)據(jù)恢復(fù)成原來正確的數(shù)據(jù)。

備份的狀態(tài)數(shù)據(jù)保存在發(fā)起人角色之外，這樣發(fā)起人就不需要對各個備份的狀態(tài)進(jìn)行管理。而是由備忘錄角色進(jìn)行管理，而備忘錄角色又是由管理者角色管理，符合單一職責(zé)原則。

當(dāng)然，備忘錄模式也存在一定的缺點(diǎn)：

在實(shí)際的系統(tǒng)中，可能需要維護(hù)多個備份，需要額外的資源，這樣對資源的消耗比較嚴(yán)重。

六、總結(jié)

備忘錄模式主要思想是——利用備忘錄對象來對保存發(fā)起人的內(nèi)部狀態(tài)，當(dāng)發(fā)起人需要恢復(fù)原來狀態(tài)時，再從備忘錄對象中進(jìn)行獲取，在實(shí)際開發(fā)過程也應(yīng)用到這點(diǎn)，例如數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)處理。