C++设计模式-备忘录模式 转载 设计模式 2021年11月23日 23:10 夏至未至 841 当前内容 7841 字，在路上，马上到，马上到 ### 模式介绍 备忘录模式也叫快照模式，具体来说，就是在不违背封装原则的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便之后恢复对象为先前的状态。这个模式的定义表达了两部分内容：一部分是，存储副本以便后期恢复；另一部分是，要在不违背封装原则的前提下，进行对象的备份和恢复。 #### 模式意图 备忘录模式(Memento Pattern)： 在不破坏封装的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。它是一种对象行为型模式，其别名为Token。 #### 解决问题 主要是用来防丢失、撤销、恢复等。它跟平时常说的“备份”很相似。两者的主要区别在于，备忘录模式更侧重于代码的设计和实现，备份更侧重架构设计或产品设计。 #### 实现概述 应该存在一个原发器类Originator，在真实业务中，原发器类是一个具体的业务类，它包含一些用于存储成员数据的属性。 对于备忘录类Memento而言，它通常提供了与原发器相对应的属性（可以是全部，也可以是部分）用于存储原发器的状态。除了Originator类，不允许其他类来调用备忘录类Memento的构造函数与相关方法。 负责人类Caretaker，它用于保存备忘录对象，并提供getMemento()方法用于向客户端返回一个备忘录对象，原发器通过使用这个备忘录对象可以回到某个历史状态。Caretaker类中不直接调用Memento中的状态改变方法，它的作用仅仅用于存储备忘录对象。 #### 模式要点 核心是备忘录类以及用于管理备忘录的负责人类的设计。原发器对忘录类拥有控制的权力，负责人只负责管理，而其他类无法访问到备忘录，需要对备忘录进行封装。 #### 应用场景 - 保存一个对象的历史状态（全部状态或部分状态），需要时它能够恢复到先前的状态，实现撤销操作。 - 防止外界对象破坏一个对象历史状态的封装性，避免将对象历史状态的实现细节暴露给外界对象。 ##### 生活中场景 下象棋的悔棋 ##### 软件中场景 文本编辑器中的Ctrl+Z回退，Ctrl+Y重做； #### 模式特点 ##### 优点 1. 提供一种状态恢复的shi’xian’ji实现状态恢复、撤销操作的功能，用户可以恢复到指定的历史状态，让软件系统更加人性化； 2. 备忘录封装了信息，除了原生器以外，其他对象访问不了备忘录的代码；备忘录保存了原发器的状态，采用列表、堆栈等集合来存储备忘录对象可以实现多次撤销操作。 ##### 缺点 资源消耗大。如果需要保存原生器对象的多个历史状态，那么将创建多个备忘录对象；或者如果原生器对象的很多状态都需要保存，也将消耗大量存储资源。 ### 模式结构 - Originator（原发器）： 一个普通类，通过创建一个备忘录类存储当前的内部状态，或者使用备忘录来恢复其内部状态，一般是将系统中需要保存内部状态的类设计为原发器； - Memento（备忘录）： 存储原发器的内部状态。备忘录的设计一般可以参考原发器的设计，根据实际需要确定备忘录类中的属性。 除了原发器本身与负责人类之外，备忘录对象不能直接供其他类使用。 - Caretaker（负责人）： 负责人又称为管理者，它负责保存备忘录，但是不能对备忘录的内容进行操作或检查。可以存储一个或多个备忘录对象，但是只负责保存对象，不能修改对象，也不必知道对象的实现细节。 ### 示例代码 模拟象棋悔棋的操作，支持多次悔棋以及撤销悔棋，支持悔棋后重新落子，采用两个栈存储备忘录。 - Originator（原发器） ： ChessMan - Memento（备忘录）： ChessMemento - Caretaker（负责人）: ChessCaretaker - ChessPlayer （棋手） Originator（原发器） /// Originator（原发器） ： ChessMan class ChessMan { public: ChessMan(const std::string &type,int x,int y) { this->type = type; this->x = x; this->y = y; std::cout << "ChessMan Hello,Type = " << this->type << " X = " << this->x << " Y = " << this->y << std::endl; } ~ChessMan() { std::cout << "ChessMan Bye,Type = " << this->type << " X = " << this->x << " Y = " << this->y << std::endl; } void moveX(int i) { this->x = i; } void moveY(int i) { this->y = i; } int getX() { return x; } int getY() { return y; } std::string getType() { return type; } //保存状态 ChessMemento *save() { return new ChessMemento(type,x,y); } //恢复状态 void restore(ChessMemento *memento) { type = memento->getType(); x = memento->getX(); y = memento->getY(); } private: std::string type; // 类型 int x; // 坐标 int y; // 坐标 }; Memento（备忘录） /// Memento（备忘录）： ChessMemento class ChessMemento { public: ChessMemento(const std::string &type,int x,int y) { this->type = type; this->x = x; this->y = y; std::cout << "ChessMemento Hello,Type = " << this->type << " X = " << this->x << " Y = " << this->y << std::endl; } ~ChessMemento() { std::cout << "ChessMemento Bye,Type = " << this->type << " X = " << this->x << " Y = " << this->y << std::endl; } int getX() { return x; } int getY() { return y; } std::string getType() { return type; } private: std::string type; // 类型 int x; // 坐标 int y; // 坐标 }; Caretaker（负责人） /// Caretaker（负责人）: ChessCaretaker class ChessCaretaker { public: ChessCaretaker() { std::cout << "ChessCaretaker Hello" << std::endl; } ~ChessCaretaker() { std::cout << "ChessCaretaker Bye" << std::endl; releaseStack(undoStack); releaseStack(redoStack); } void saveMemento(ChessMemento *memento) { // 表示有新子落下 undoStack.push(memento); releaseStack(redoStack); } ChessMemento * undoMemento() { // 撤销操作 ChessMemento *memento = undoStack.top(); undoStack.pop(); redoStack.push(memento); return memento; } ChessMemento * redoMemento() { // 重做操作 ChessMemento *memento = redoStack.top(); redoStack.pop(); undoStack.push(memento); return memento; } ChessMemento * showCurrent() { // 展示当前棋子 ChessMemento *memento = undoStack.top(); return memento; } private: static void releaseStack(std::stack<ChessMemento *> &stack) { while (!stack.empty()) { delete stack.top(); stack.pop(); } } std::stack<ChessMemento *> undoStack; // 撤销操作 读取栈 std::stack<ChessMemento *> redoStack; // 重做操作 读取栈， 撤销后又重新落子 此栈清空 }; ChessPlayer （棋手） /// ChessPlayer （棋手） class ChessPlayer { public: ChessPlayer() { std::cout << "ChessPlayer Hello" << std::endl; } ~ChessPlayer() { std::cout << "ChessPlayer Bye" << std::endl; } // 下棋 void play(ChessMan *chess) { std::cout << "棋手落子" << std::endl; ChessMemento *chessMemento = chess->save(); chessCaretaker.saveMemento(chessMemento); printChess(chessMemento); } // 悔棋 void undo() { std::cout << "棋手悔棋" << std::endl; ChessMemento *chessMemento = chessCaretaker.undoMemento(); printChess(chessMemento); } // 重做 void redo() { std::cout << "棋手重做" << std::endl; ChessMemento *chessMemento = chessCaretaker.redoMemento(); printChess(chessMemento); } private: static void printChess(ChessMemento *memento) { std::cout << "棋子" << memento->getType() << "当前位置为：" << " x = " << memento->getX() << " y = "<< memento->getY() << std::endl; } ChessCaretaker chessCaretaker; }; ### 测试 int main() { std::cout << "=====Memento Pattern Start=======" << std::endl; ChessPlayer player; // 棋手 // 左下为 0，0 x 为横轴 y 为竖轴 ChessMan chessMan1("车",0,0); // 棋子1 ChessMan chessMan2("马",0,1); // 棋子2 // 马 前进到 （2，2） chessMan2.moveX(2); chessMan2.moveY(2); player.play(&chessMan2); // 落子 // 车 前进到 （0，2） chessMan1.moveY(2); player.play(&chessMan1); // 落子 // 马 前进到 （3，4） chessMan2.moveX(3); chessMan2.moveY(4); player.play(&chessMan2); // 落子 // 车 前进到 （1，2） chessMan1.moveX(1); chessMan1.moveY(2); player.play(&chessMan1); // 落子 std::cout << "============" << std::endl; player.undo();// 悔棋 车 （1，2） player.undo();// 悔棋 马 （3，4） player.redo();// 重做 马 （3，4） redoStack中还有 车（1，2） std::cout << "============" << std::endl; // 车 前进到 （3，2） chessMan1.moveX(3); chessMan1.moveY(2); player.play(&chessMan1); // 落子 redoStack中 车（1，2） 被丢弃 std::cout << "=====Memento Pattern End=======" << std::endl; return 0; } > 原文链接：https://blog.csdn.net/leacock1991/article/details/112384822 本文标题： C++设计模式-备忘录模式 本文作者： 夏至未至 发布时间： 2021年11月23日 23:10 最近更新： 2022年1月10日 13:47 原文链接： 许可协议： 署名-非商业性-禁止演绎 4.0 国际(CC BY-NC-ND 4.0) 请按协议转载并保留原文链接及作者 设计模式(25) 上一个 C++设计模式-观察者模式 下一个 C++设计模式-中介者模式 当前文章评论暂未开放,请移步至留言处留言。
