圖解Java設計模式之備忘錄模式

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圖解Java設計模式之備忘錄模式 游戲角色狀態恢復問題 傳統方案解決游戲角色恢復 傳統的方式的問題分析 備忘錄模式基本介紹 備忘錄模式原理類圖 游戲角色恢復狀態實例 備忘錄模式的註意事項和細節 游戲角色狀態恢復問題 游戲角色有攻擊力和防禦力，在大戰Boss前保存自身的狀態（攻擊力和防禦力），當大戰B ...


圖解Java設計模式之備忘錄模式

 

游戲角色狀態恢復問題

游戲角色有攻擊力和防禦力，在大戰Boss前保存自身的狀態（攻擊力和防禦力），當大戰Boss後攻擊力和防禦力下降，從備忘錄對象恢復到大戰前的狀態。

傳統方案解決游戲角色恢復

在這裡插入圖片描述

傳統的方式的問題分析

1）一個對象，就對應一個保存對象狀態的對象，這樣當我們游戲的對象很多時，不利於管理，開銷很大。
2）傳統的方式是簡單的做備份，new出另外一個對象出來，再把需要備份的數據放到這個新對象，但這就暴露了對象內部的細節

備忘錄模式基本介紹

1）備忘錄模式（Memento Pattern）在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，併在該對象之外保存這個狀態。這樣以後就可將該對象恢復到原先保存的狀態。
2）可以這裡理解備忘錄模式 ：現實生活中的備忘錄是用來記錄某些要去做的事情，或者是記錄已經達成的共同意見的事情，以防忘記。而在軟體層面，備忘錄模式有著相同的含義，備忘錄對象主要用來記錄一個對象某種狀態，或者某些數據，當要做回退時，可以從備忘錄對象里獲取原來的數據進行恢復操作。
3）備忘錄模式屬於行為型模式。

備忘錄模式原理類圖

在這裡插入圖片描述
對原理類圖的說明 ：
1）originator ：對象（需要保存狀態的對象）
2）Memento ：備忘錄對象，負責保存好記錄，即Originator內部狀態
3）Caretaker ：守護著對象，負責保存多個備忘錄對象，使用集合管理，提高效率
4）說明 ：如果希望保存多個originator對象的不同時間的狀態，也可以，只需要HashMap<String, 集合>

package com.example.demo.memento.theory;

public class Memento {
	
	private String state;
	
	public Memento(String state) {
		super();
		this.state = state;
	}

	public String getState() {
		return state;
	}

}
package com.example.demo.memento.theory;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Caretaker {
	
	/**
	 * 在list 集合中會有很多的備忘錄對象
	 */
	private List<Memento> mementos = new ArrayList<Memento>();
	
	public void add(Memento memento) {
		mementos.add(memento);
	}
	
	/**
	 * 獲取到第index個Originator 的 備忘錄對象（即保存狀態）
	 * @param index
	 * @return
	 */
	public Memento get(int index) {
		return mementos.get(index);
	}
}
package com.example.demo.memento.theory;

public class Originator {
	
	/**
	 * 狀態信息
	 */
	private String state;

	public String getState() {
		return state;
	}

	public void setState(String state) {
		this.state = state;
	}
	
	// 編寫一個方法，可以保存一個狀態對象 Memento
	// 因此編寫一個方法，返回Memento
	public Memento saveStateMemento() {
		return new Memento(state);
	}
	
	public void getStateFromMemento(Memento memento) {
		state = memento.getState();
	}

}
package com.example.demo.memento.theory;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Originator originator = new Originator();
		Caretaker caretaker = new Caretaker();
		originator.setState(" 狀態1 攻擊力100 ");
		// 保存當前狀態
		caretaker.add(originator.saveStateMemento());
		
		originator.setState(" 狀態2 攻擊力80 ");
		// 保存當前狀態
		caretaker.add(originator.saveStateMemento());
		
		originator.setState(" 狀態3 攻擊力50 ");
		// 保存當前狀態
		caretaker.add(originator.saveStateMemento());
		System.out.println(" 現在狀態是 " + originator.getState());
		
		// 希望得到狀態1，將originator 恢復到狀態1
		originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));
		System.out.println(" 恢復狀態 1");
		System.out.println("當前的狀態是 = " + originator.getState());
	}

}

游戲角色恢復狀態實例

1）應用實例要求
游戲角色有攻擊力和防禦力，在大戰Boss前保存自身的狀態（攻擊力和防禦力），當大戰Boss後攻擊力和防禦力下降，從備忘錄對象恢復到大戰前的狀態
2）類圖
在這裡插入圖片描述

package com.example.demo.memento.game;

public class Memento {
	
	/**
	 * 攻擊力
	 */
	private int vit;

	/**
	 * 防禦力
	 */
	private int def;

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

	public int getVit() {
		return vit;
	}

	public void setVit(int vit) {
		this.vit = vit;
	}

	public int getDef() {
		return def;
	}

	public void setDef(int def) {
		this.def = def;
	}
}
package com.example.demo.memento.game;

import java.util.List;
import java.util.Map;

import javax.activation.MailcapCommandMap;

/**
 * 守護者對象，保存游戲角色的狀態
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public class Caretaker {

	/**
	 * 如果只保存一次狀態
	 */
	private Memento memento;
	/**
	 * 對GameRole 保存多次狀態
	 */
	private List<Memento> list;
	/**
	 * 對多個游戲角色保存多個狀態
	 */
	private Map<String, List<Memento>> rMap;
	public Memento getMemento() {
		return memento;
	}
	public void setMemento(Memento memento) {
		this.memento = memento;
	}
	
}
package com.example.demo.memento.game;

public class GameRole {
	
	private int vit;
	
	private int def;
	
	/**
	 * 創建Memento，即根據當前的狀態得到Memento
	 * @return
	 */
	public Memento createMemento() {
		return new Memento(vit, def);
	}
	
	/**
	 * 從備忘錄對象，恢復GameRole的狀態
	 * @param memento
	 */
	public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento) {
		this.vit = memento.getVit();
		this.def = memento.getDef();
	}
	
	/**
	 * 顯示當前游戲角色的狀態
	 */
	public void display() {
		System.out.println("游戲角色當前的攻擊力 ：" + this.vit + " 防禦力 : " + this.def);
	}

	public int getVit() {
		return vit;
	}

	public void setVit(int vit) {
		this.vit = vit;
	}

	public int getDef() {
		return def;
	}

	public void setDef(int def) {
		this.def = def;
	}
	
	

}
package com.example.demo.memento.game;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//創建游戲角色
		GameRole gameRole = new GameRole(); 
		gameRole.setVit(100); 
		gameRole.setDef(100);
		System.out.println("和 boss 大戰前的狀態");
		gameRole.display();
		//把當前狀態保存 caretaker
		Caretaker caretaker = new Caretaker(); 
		caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());
		System.out.println("和 boss 大戰~~~"); 
		gameRole.setDef(30); 
		gameRole.setVit(30);
		gameRole.display(); 
		System.out.println("大戰後，使用備忘錄對象恢復到站前");
		gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento()); 
		System.out.println("恢復後的狀態");
		gameRole.display();
	}
}

備忘錄模式的註意事項和細節

1）給用戶提供了一種可以恢復狀態的機制，可以使用戶能過比較方便地回到某個歷史的狀態。
2）實現了信息的封裝，使得用戶不需要關心狀態的保存細節。
3）如果類的成員變數過多，勢必會占用比較大的資源，而且每一次保存都會消耗一定的記憶體，這個需要註意。
4）使用的應用場景 ：1、後悔藥；2、打游戲時的存檔；3、Windows里的ctri + z。4、IE中的後退。4、資料庫的事務管理。
5）為了節約記憶體，備忘錄模式可以和原型模式陪著使用。


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