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备忘录模式

19
Jun
2009

备忘录模式

By Alex
/ in Architecture
/ tags 设计模式
0 Comments
模式定义

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一状态。以后可以将对象恢复到原先保存的状态。备忘录模式在GOF95中被分类为行为型模式。 

模式结构与说明

patterns_MementoPattern

  1. Memento:备忘录接口,用来存放原发器对象某个瞬间的内部状态,该接口通常是空接口或者窄接口,不会声明任何获取原发器内部状态的方法
  2. MementoImpl:备忘录实现类,为了不破坏封装性,备忘录的实现类往往作为原发器私有内部类实现,备忘录的实例应该由原发器自己生成
  3. Originator:原发器,其状态需要保存和恢复,提供这两个接口
  4. CareTaker:备忘录管理者,负责保存和取回备忘录

备忘录模式的优点:

  1. 将被存储的状态放在外面,不和关键对象混在一起,提高了后者内聚性
  2. 保持了关键对象的数据封装
  3. 提供了容易实现的恢复能力

备忘录的缺点:

  1. 存储和恢复状态的过程可能比较耗时
  2. 如果存储的备忘录数量很大,可能导致不必要的开销

备忘录的适用场景:

  1. 需要持久化对象状态,以便未来恢复时
经典应用
Java的串行化机制

串行化机制可以认为是一种备忘录模式,任何实现java.io.Serializable接口的类都相当于Originator角色:

Java
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import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
 
public class SerializableObject implements java.io.Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private int               field0;
    private String            field1;
    //transient关键字用来声明不需要保存的状态
    private transient int     field2;
    //特殊签名的方法用来定制备忘录生成的具体规则,承担了createMemento()、restoreMemento()的职责
    private void writeObject( ObjectOutputStream out ) throws IOException {
        out.writeInt( field0 );
        out.writeUTF( field1 );
    }
    private void readObject( ObjectInputStream in ) throws IOException {
        field0 = in.readInt();
        field1 = in.readUTF();
    }
}

而Memento角色则由使用二进制数据流承担,没有对应的Java对象。CareTaker角色由java.io包中一些类承担:

Java
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SerializableObject so = new SerializableObject();
ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream( "SerializableObject" ) );
output.writeObject( so );
output.close();
 
ObjectInputStream input = new ObjectInputStream( new FileInputStream( "SerializableObject" ) );
so = (SerializableObject) input.readObject();
input.close();
模式演变
  1. 增量备忘录:如果原发器的状态很多,而修改的状态很少,可以使用增量方式存储备忘录
  2. 与原型模式联用:如果原发器的大部分字段都是需要保存的,那么原发器可以实现原型模式,保存备忘录的时候直接保存原发器的克隆
  3. 离线存储:标准的备忘录模式没有考虑到离线存储的问题,实际上CareTaker可以将备忘录保存为XML、JSON、Java串行化格式,甚至保存到数据库
  4. 与命令模式联用:命令模式支持撤销,这就涉及到对象状态恢复的问题。可以在执行命令时,将出现变化的状态原值保存到备忘录中,在撤销时,取回备忘录恢复
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Linux IO编程 →

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