备忘录模式是一种行为型设计模式，它通过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，即使改变对象的状态，也可以从备忘录中恢复其原始状态。备忘录模式的实现方式有多种，包括使用数组、链表等数据结构来存储备忘录。备忘录模式适用于需要保存和恢复对象状态的场景，例如撤销操作、版本控制等。
本文目录导读：
在软件开发中，设计模式是一种解决特定问题的优秀方案，它们可以帮助我们提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为型设计模式，它通过保存对象的状态，以便在需要时恢复对象，本文将详细介绍备忘录模式的原理、实现方式以及应用场景。
备忘录模式原理
备忘录模式的主要目的是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，以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。
备忘录模式的核心思想是通过使用三个类来实现：原始对象（Originator）、备忘录（Memento）和负责人类（Caretaker）。
1、原始对象（Originator）：负责创建一个备忘录，用以记录当前对象的内部状态，同时可以使用备忘录来恢复内部状态。
2、备忘录（Memento）：负责存储原始对象的内部状态，并可以防止原始对象以外的其他对象访问备忘录。
3、负责人类（Caretaker）：负责保存备忘录，但不能对备忘录的内容进行操作或检查。
备忘录模式实现
下面我们通过一个简单的例子来演示备忘录模式的实现，假设我们有一个文本编辑器，用户可以编辑文本，同时也可以使用撤销功能来撤销编辑操作。
1、我们定义一个表示文本的类Text，包含一个字符串变量content和一个表示当前状态的变量currentState。
public class Text {
private String content;
private String currentState;
public Text(String content) {
this.content = content;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
currentState = saveState();
}
public void undo() {
restoreState(currentState);
}
private String saveState() {
return content;
}
private void restoreState(String state) {
content = state;
}
}2、我们定义一个表示备忘录的类Memento，用于存储Text对象的内部状态。
public class Memento {
private String state;
public Memento(String state) {
this.state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
}3、我们定义一个负责人类Caretaker，用于保存备忘录。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Caretaker {
private List<Memento> mementos = new ArrayList<>();
public void addMemento(Memento memento) {
mementos.add(memento);
}
public Memento getMemento(int index) {
return mementos.get(index);
}
}4、我们在Text类中使用备忘录模式来实现撤销功能。
public class TextEditor {
private Text text;
private Caretaker caretaker;
public TextEditor() {
text = new Text("");
caretaker = new Caretaker();
}
public void type(String input) {
text.setContent(text.getContent() + input);
caretaker.addMemento(text.saveState());
}
public void undo() {
if (caretaker.getMementoCount() > 0) {
text.undo();
caretaker.removeMemento();
}
}
}通过上述实现，我们实现了一个简单的文本编辑器，用户可以通过type方法输入文本，同时可以使用undo方法撤销输入操作，在撤销过程中，我们使用了备忘录模式来保存和恢复文本对象的状态。
备忘录模式应用场景
备忘录模式主要适用于以下场景：
1、需要保存和恢复对象的状态，但不希望暴露对象内部的状态实现细节。
2、需要提供一个撤销操作，而且该操作可以多次执行。
3、需要支持跨进程、跨线程的撤销操作。
在实际开发中，备忘录模式可以应用于很多场景，
- 文本编辑器：实现撤销、重做等功能。
- 数据库系统：实现事务的回滚、提交等操作。
- 编译器：实现语法分析器的状态保存和恢复。
- 游戏：实现关卡的保存和加载功能。
备忘录模式是一种非常实用的设计模式，它可以帮助我们在不破坏封装的前提下，捕获和恢复对象的状态，通过使用备忘录模式，我们可以实现撤销操作，提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，在实际应用中，备忘录模式可以应用于很多场景，如文本编辑器、数据库系统、编译器和游戏等，希望本文能帮助你更好地理解和应用备忘录模式。
