[设计模式]Memento pattern（备忘录模式）在Paint.net中的应用

＝＝＝＝＝＝＝＝Paint.Net＝＝＝＝waterlion＝＝＝＝＝＝＝Memento pattern（备忘录模式）＝＝＝＝设计模式＝＝＝＝＝＝

Paint.net是一个开源的图像编辑软件，是由美国一所大学的学生所开发。在里面我们可以学到很多的知识，比如画图啊！设计模式啊！等等。看到paint.net同时也看到了.net的强大，那么多功能paint.net总共也只有几M而已，所有的操作都被封装。自己也按耐不住相试试模仿一下里面的功能。

当我想做一个Undo（撤销）的时候，我从中体验到了设计模式的应用在处理问题上的优点，Undo操作是将原先对画板的操作取消。那么我们来看看paint.net是如何体现这种模式的

首先说明Undo的一个过程，因为有很多画笔，很多效果，那么把这些效果或者是图片的形成条件放在一个类中，这些类的结构为：

 

由HistoryMemento这个抽象类派生了很多的子类，这些子类就是根据不同的画笔或者效果而产生，目的就在于记录下产生这些画笔和效果的必要条件。

此下为HistoryMemento的部分代码

  public abstract class HistoryMemento
    {
        private string name;
        public string Name
        {
            get
            {
                return this.name;
            }

            set
            {
                this.name = value;
            }
        }

        private ImageResource image;
        public ImageResource Image
        {
            get
            {
                return this.image;
            }

            set
            {
                this.image = value;
            }
        }

        protected int id;
        private static int nextId = 0;
        public int ID
        {
            get
            {
                return this.id;
            }

            set
            {
                this.id = value;
            }
        }
//.
  public HistoryMemento(string name, ImageResource image)
        {
            this.name = name;
            this.image = image;
            this.id = Interlocked.Increment(ref nextId);
        }

又可见ToolHistoryMemento的记录类，该类继承于HistoryMemento

 public abstract class ToolHistoryMemento
        : HistoryMemento
    {
        private DocumentWorkspace documentWorkspace;
        private Type toolType;

        protected DocumentWorkspace DocumentWorkspace
        {
            get
            {
                return this.documentWorkspace;
            }
        }

        public Type ToolType
        {
            get
            {
                return this.toolType;
            }
        }

        protected abstract HistoryMemento OnToolUndo();

        protected sealed override HistoryMemento OnUndo()
        {
            if (this.documentWorkspace.GetToolType() != this.toolType)
            {
                this.documentWorkspace.SetToolFromType(this.toolType);
            }

            return OnToolUndo();
        }

        public ToolHistoryMemento(DocumentWorkspace documentWorkspace, string name, ImageResource image)
            : base(name, image)
        {
            this.documentWorkspace = documentWorkspace;
            this.toolType = documentWorkspace.GetToolType();
        }
    }

监视备忘类，此类为保存状态及封装数据结构所用

 public class HistoryStack
    {
        private List<HistoryMemento> undoStack;
        private List<HistoryMemento> redoStack;
        
        //被省略代码

        private HistoryStack(
            List<HistoryMemento> undoStack,
            List<HistoryMemento> redoStack)
        {
            this.undoStack = new List<HistoryMemento>(undoStack);
            this.redoStack = new List<HistoryMemento>(redoStack);
        }

        //被省略代码
        }
    }

回到正题，为什么我们要抽象此类并为之改善条件，我们的目的在哪？我们为了什么？我们为了让在画板上处理图片的操作过程中更好的完成Memento Pattern（备忘者模式）所带来的快乐，因为我的操作被上述不同的类保存下来了。

好的，我们保存了这些类，也就是说我们应该已经完成了对画笔或者效果的记录。因为我们在画图的时候，如果需要改动某一项，我们会根据这些项进行重绘（这个我还没在paint.net看到相应的代码），重绘后的效果就是Undo后的效果

 

那么在Undo的时候，我们不能随意的去做这些操作，因为我们要按一定的顺序来做。Paint.net的方法就是虚拟一个HistoryStack（操作历史栈），因为我们的许多操作都被这样定义 

 private List<HistoryMemento> undoStack;

 

从这里可以看出对于我们的操作都保存在List的集合中，这样原子化的好处就是每一个操作都是透明的。栈的结构就不在这赘述了。我们可以简化一下图来看

Memento Pattern（备忘者模式）是如何工作的：

 

 

当然在HistoryStack不只是有Undo还有Redo原理一样都是用Stack来存储顺序，用List来存储操作集合。

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第一次写关于设计模式的文章。如有错误，还请大家毫无保留的提出！！！