Day11-设计模式之备忘录模式

设计模式之备忘录模式

一、引例

案例引入
游戏角色状态恢复问题

游戏角色有攻击力和防御力，在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力)，当大 战Boss后攻击力和防御力下降，从备忘录对象恢复到大战前的状态。

传统的设计方案

传统的方式的问题分析

1. 一个对象，就对应一个保存对象状态的对象， 这样当我们游戏的对象很多时，不利于管理，开销也很大.

2. 传统的方式是简单地做备份，new出另外一个对象出来，再把需要备份的数据放到 这个新对象，但这就暴露了对象内部的细节

3. 解决方案： => 备忘录模式

二、备忘录模式介绍

• 1）备忘录模式（Memento Pattern）：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。备忘录模式属于行为型模式。

• 2）可以这样理解备忘录模式：现实生活中的备忘录是用来记录某些要去做的事情，或者是记录已经达成的共同意见的事情，以防忘记了。而在软件层面，备忘录模式有着相同的含义，备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态，或者某些数据，当要做回退时，可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作

三、角色职责

• Originator源对象：需要保存状态的对象

• Memento备忘录对象：负责保存Originator内部状态

• Caretaker守护者对象：负责存放多个Memento对象，使用集合管理，提高效率

• 如果希望保存多个Originator对象的不同内部状态，也可以使用Map<String, List<Memento>>

四、类图

五、代码实现

场景： 游戏角色有攻击力和防御力，在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力)，当大战 Boss后攻击力和防御力下降，从备忘录对象恢复到大战前的状态。

1. 源对象：

@Data
public class GameRole {

    //攻击力
    private int vit;

    //防御力
    private int def;

    //创建Memento，根据当前的状态得到Memento
    public Memento creatMemento(){
        return new Memento(vit,def);
    }

    //从备忘录对象，回复GameRole的状态
    public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento){
        this.vit = memento.getVit();
        this.def = memento.getDef();
    }

    //显示当前游戏角色状态
    public void display(){
        System.out.println("游戏角色当前的攻击力：" + this.vit+"防御力："+this.def);
    }


}

2. 备忘录对象

@Data
public class Memento {

    //攻击力
    private int vit;

    //防御力
    private int def;

    public Memento(int vit, int def) {
        this.vit = vit;
        this.def = def;
    }

}

3. 守护者对象

@Data
public class Caretaker {

    //备忘录对象list
    private List<Memento> mementoList;

    public Caretaker() {
        this.mementoList = new ArrayList<>();
    }

    //添加备忘录对象
    public void add(Memento memento) {
        mementoList.add(memento);
    }

    public Memento getMemento(int index){
        return mementoList.get(index);
    }


}

5. 测试代码

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        GameRole gameRole = new GameRole();

        gameRole.setVit(100);
        gameRole.setDef(100);

        System.out.println("和boss大战之前的状态");
        gameRole.display();

        //把当前状态保存到caretatker中
        Caretaker caretaker = new Caretaker();
        Memento memento0 = gameRole.creatMemento();
        caretaker.add(memento0);

        System.out.println("和boss开始第一次大战~~");
        gameRole.setDef(60);
        gameRole.setVit(60);
        gameRole.display();
        Memento memento1 = gameRole.creatMemento();
        caretaker.add(memento1);


        System.out.println("和boss开始第二次大战~~");
        gameRole.setDef(30);
        gameRole.setVit(30);
        gameRole.display();
        Memento memento2 = gameRole.creatMemento();
        caretaker.add(memento2);

        System.out.println("大战后，使用备忘录恢复到第二次战战后状态");
        gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento(2));
        System.out.println("恢复后的状态");
        gameRole.display();


    }
}

六、总结

• 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

  • 3）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，这个需要注意

  使用场景：

  • 1）需要保存/恢复数据的相关状态场景。
  • 2）提供一个可回滚的操作。