Head First设计模式之备忘录模式

一、定义

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。这样就可以将该对象恢复到原先保存的状态

二、结构

　　备忘录模式中主要有三类角色：

发起人角色：记录当前时刻的内部状态，负责创建和恢复备忘录数据。
备忘录角色：负责存储发起人对象的内部状态，在进行恢复时提供给发起人需要的状态。
管理者角色：负责保存备忘录对象，但是不能对备忘录对象的内容进行操作或检查。

三、适用场景

1、需要保存/恢复数据的相关状态场景。

2、提供一个可回滚的操作。

四、优缺点

优点：

1、给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态。

2、实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节。

缺点：

消耗资源。

1、如果类的成员变量过多，势必会占用比较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的内存。

2、由于备份的信息是由发起人自己提供的，所以管理者无法预知备份的信息的大小，存在一定的未知风险。

五、实现

下面以备份手机通讯录为例子来实现了备忘录模式，具体的实现代码如下所示：

单次备份

// 联系人public class ContactPerson{public string Name { get; set; }public string MobileNum { get; set; }}// 发起人public class MobileOwner{// 发起人需要保存的内部状态public List<ContactPerson> ContactPersons { get; set; }public MobileOwner(List<ContactPerson> persons){ContactPersons = persons;}// 创建备忘录，将当期要保存的联系人列表导入到备忘录中 public ContactMemento CreateMemento(){// 这里也应该传递深拷贝，new List方式传递的是浅拷贝，// 因为ContactPerson类中都是string类型,所以这里new list方式对ContactPerson对象执行了深拷贝// 如果ContactPerson包括非string的引用类型就会有问题，所以这里也应该用序列化传递深拷贝return new ContactMemento(new List<ContactPerson>(this.ContactPersons));}// 将备忘录中的数据备份导入到联系人列表中public void RestoreMemento(ContactMemento memento){// 下面这种方式是错误的，因为这样传递的是引用，// 则删除一次可以恢复，但恢复之后再删除的话就恢复不了.// 所以应该传递contactPersonBack的深拷贝，深拷贝可以使用序列化来完成this.ContactPersons = memento.contactPersonBack;}public void Show(){Console.WriteLine("联系人列表中有{0}个人，他们是:", ContactPersons.Count);foreach (ContactPerson p in ContactPersons){Console.WriteLine("姓名: {0} 号码为: {1}", p.Name, p.MobileNum);}}}// 备忘录public class ContactMemento{// 保存发起人的内部状态public List<ContactPerson> contactPersonBack;public ContactMemento(List<ContactPerson> persons){contactPersonBack = persons;}}// 管理角色public class Caretaker{public ContactMemento ContactM { get; set; }}class Program{static void Main(string[] args){List<ContactPerson> persons = new List<ContactPerson>(){new ContactPerson() { Name= "Learning Hard", MobileNum = "123445"},new ContactPerson() { Name = "Tony", MobileNum = "234565"},new ContactPerson() { Name = "Jock", MobileNum = "231455"}};MobileOwner mobileOwner = new MobileOwner(persons);mobileOwner.Show();// 创建备忘录并保存备忘录对象Caretaker caretaker = new Caretaker();caretaker.ContactM = mobileOwner.CreateMemento();// 更改发起人联系人列表Console.WriteLine("----移除最后一个联系人--------");mobileOwner.ContactPersons.RemoveAt(2);mobileOwner.Show();// 恢复到原始状态Console.WriteLine("-------恢复联系人列表------");mobileOwner.RestoreMemento(caretaker.ContactM);mobileOwner.Show();Console.Read();}}

多次备份

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;namespace DesignPatterns.Mememto
{// 联系人public class ContactPerson{public string Name { get; set; }public string MobileNum { get; set; }}// 发起人public class MobileOwner{public List<ContactPerson> ContactPersons { get; set; }public MobileOwner(List<ContactPerson> persons){ContactPersons = persons;}// 创建备忘录，将当期要保存的联系人列表导入到备忘录中 public ContactMemento CreateMemento(){// 这里也应该传递深拷贝，new List方式传递的是浅拷贝，// 因为ContactPerson类中都是string类型,所以这里new list方式对ContactPerson对象执行了深拷贝// 如果ContactPerson包括非string的引用类型就会有问题，所以这里也应该用序列化传递深拷贝return new ContactMemento(new List<ContactPerson>(this.ContactPersons));}// 将备忘录中的数据备份导入到联系人列表中public void RestoreMemento(ContactMemento memento){if (memento != null){// 下面这种方式是错误的，因为这样传递的是引用，// 则删除一次可以恢复，但恢复之后再删除的话就恢复不了.// 所以应该传递contactPersonBack的深拷贝，深拷贝可以使用序列化来完成this.ContactPersons = memento.ContactPersonBack;}}public void Show(){Console.WriteLine("联系人列表中有{0}个人，他们是:", ContactPersons.Count);foreach (ContactPerson p in ContactPersons){Console.WriteLine("姓名: {0} 号码为: {1}", p.Name, p.MobileNum);}}}// 备忘录public class ContactMemento{public List<ContactPerson> ContactPersonBack { get; set; }public ContactMemento(List<ContactPerson> persons){ContactPersonBack = persons;}}// 管理角色public class Caretaker{// 使用多个备忘录来存储多个备份点public Dictionary<string, ContactMemento> ContactMementoDic { get; set; }public Caretaker(){ContactMementoDic = new Dictionary<string, ContactMemento>();}}class Program{static void Main(string[] args){List<ContactPerson> persons = new List<ContactPerson>(){new ContactPerson() { Name= "Learning Hard", MobileNum = "123445"},new ContactPerson() { Name = "Tony", MobileNum = "234565"},new ContactPerson() { Name = "Jock", MobileNum = "231455"}};MobileOwner mobileOwner = new MobileOwner(persons);mobileOwner.Show();// 创建备忘录并保存备忘录对象Caretaker caretaker = new Caretaker();caretaker.ContactMementoDic.Add(DateTime.Now.ToString(), mobileOwner.CreateMemento());// 更改发起人联系人列表Console.WriteLine("----移除最后一个联系人--------");mobileOwner.ContactPersons.RemoveAt(2);mobileOwner.Show();// 创建第二个备份Thread.Sleep(1000);caretaker.ContactMementoDic.Add(DateTime.Now.ToString(), mobileOwner.CreateMemento());// 恢复到原始状态Console.WriteLine("-------恢复联系人列表,请从以下列表选择恢复的日期------");var keyCollection = caretaker.ContactMementoDic.Keys;foreach (string k in keyCollection){Console.WriteLine("Key = {0}", k);}while (true){Console.Write("请输入数字,按窗口的关闭键退出:");int index = -1;try{index = Int32.Parse(Console.ReadLine());}catch{Console.WriteLine("输入的格式错误");continue;}ContactMemento contactMentor = null;if (index < keyCollection.Count && caretaker.ContactMementoDic.TryGetValue(keyCollection.ElementAt(index), out contactMentor)){mobileOwner.RestoreMemento(contactMentor);mobileOwner.Show();}else{Console.WriteLine("输入的索引大于集合长度！");}}}}
}