备忘录模式是一种对象行为型模式，它可以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，以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。 ，，备忘录模式的优点有：提供了一种可以恢复状态的机制，实现了内部状态的封装，简化了发起人类。 ，，备忘录模式的主要缺点是：资源消耗大。如果要保存的内部状态信息过多或者特别频繁，将会占用比较大的内存资源。
在软件开发过程中，我们经常会遇到这样的问题：当一个对象的状态发生改变时，需要通知其他依赖于这个状态的对象，这时，我们可以使用备忘录模式来解决这个问题，备忘录模式是一种行为设计模式，它允许我们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，当我们需要恢复这个对象的内部状态时，就可以直接从备忘录中获取，而不需要重新计算。
备忘录模式的主要角色有以下几个：
1、主题(Subject):负责维护备忘录，以及在状态发生改变时通知其他对象。
2、备忘录(Memento):用于存储主题的状态，以便在需要时恢复。
3、监听者(Caretaker):负责创建和删除备忘录，以及在状态发生改变时通知其他对象。
4、具体对象(ConcreteSubject):实现了主题接口的具体类，包含了具体的业务逻辑。
5、具体备忘录(ConcreteMemento):实现了备忘录接口的具体类，包含了具体的存储逻辑。
6、具体监听者(ConcreteCaretaker):实现了监听者接口的具体类，包含了具体的管理逻辑。
下面我们通过一个简单的例子来说明备忘录模式的使用方法：
假设我们有一个在线购物系统，用户可以对商品进行添加到购物车、从购物车移除等操作，为了实现这些功能，我们需要记录每个用户的购物车状态，当用户对购物车进行操作时，我们希望能够快速地恢复到上一次的状态，以便用户可以继续操作，这时，我们可以使用备忘录模式来实现这个需求。
我们定义一个抽象的主题类ShoppingCart,它包含了一个ArrayList<Memento>类型的成员变量mementos,用于存储备忘录，它还需要提供一个方法addItem()来添加商品到购物车，以及一个方法removeItem()来从购物车移除商品，我们还需要提供一个方法getState()来获取当前的购物车状态。
public abstract class ShoppingCart implements Memento {
private List<Memento> mementos = new ArrayList<>();
public void addItem(Product product) {
// 添加商品到购物车的逻辑
}
public void removeItem(Product product) {
// 从购物车移除商品的逻辑
}
public List<Product> getItems() {
// 获取购物车中所有商品的逻辑
}
public void saveState(Memento state) {
mementos.add(state);
}
}我们定义一个具体的主题类OnlineShoppingCart,它继承自抽象主题类ShoppingCart，在这个类中，我们实现了抽象主题类的所有方法，我们还需要提供一个方法getState()来获取当前的购物车状态，在这个方法中，我们需要遍历mementos,找到最近的一个备忘录，然后使用这个备忘录来恢复当前的购物车状态，具体代码如下：
public class OnlineShoppingCart extends ShoppingCart {
@Override
public void addItem(Product product) {
// ...添加商品到购物车的逻辑...
saveState(this); // 保存当前状态到备忘录中
}
@Override
public void removeItem(Product product) {
// ...从购物车移除商品的逻辑...
saveState(this); // 保存当前状态到备忘录中
}
@Override
public List<Product> getItems() {
// ...获取购物车中所有商品的逻辑...
}
@Override
public Product getState() throws IllegalStateException, NoSuchStateException {
for (int i = mementos.size() - 1; i >= 0; i--) {
Memento state = mementos.get(i);
if (state instanceof OnlineShoppingCart) { // 如果找到了对应的具体购物车状态
return ((OnlineShoppingCart) state).getItems(); // 直接返回该状态的商品列表
} else if (state instanceof Product) { // 如果找到了对应的具体商品状态
throw new NoSuchStateException("找到了具体商品状态，无法恢复为购物车状态"); // 这里抛出异常，因为无法恢复为购物车状态
} else if (state instanceof List) { // 如果找到了对应的具体商品列表状态(可能包含多个商品)
return new ArrayList<>(((List<Product>) state)); // 将该列表转换为新的商品列表并返回
} else if (state != null) { // 如果找到了其他类型的备忘录(这里暂时忽略)
throw new IllegalStateException("找到了其他类型的备忘录，无法恢复为购物车状态"); // 这里抛出异常，因为无法恢复为购物车状态
} else { // 如果没有找到任何备忘录(这里暂时忽略)
throw new IllegalStateException("没有找到任何备忘录"); // 这里抛出异常，因为无法恢复为购物车状态(但实际上应该已经走到了这里)
}
}
throw new NoSuchStateException("没有找到任何有效的备忘录"); // 这里抛出异常，表示无法恢复为购物车状态(实际上应该已经走到了这里)
}
}
