设计模式-备忘录模式.ppt

1、Design Patterns,备忘录模式,10103415 唐林,大纲,备忘录模式概述 备忘录模式的结构与实现 备忘录模式的应用实例 实现多次撤销 备忘录模式的优缺点与适用环境,备忘录模式概述,备忘录模式软件中的“后悔药”撤销(Undo),备忘录模式概述,分析 通过使用备忘录模式可以让系统恢复到某一特定的历史状态 首先保存软件系统的历史状态，当用户需要取消错误操作并且返回到某个历史状态时，可以取出事先保存的历史状态来覆盖当前状态,备忘录模式概述,备忘录模式的定义 对象行为型模式,备忘录模式概述,备忘录模式的定义 别名为标记(Token)模式 提供了一种状态恢复的实现机制，使得用户可以方便地回

2、到一个特定的历史步骤 当前在很多软件所提供的撤销(Undo)操作中就使用了备忘录模式,备忘录模式的结构与实现,备忘录模式的结构,备忘录模式的结构与实现,备忘录模式的结构 备忘录模式包含以下3个角色： Originator（原发器） Memento（备忘录) Caretaker（负责人）,备忘录模式的结构与实现,备忘录模式的实现 典型的原发器类代码：,备忘录模式的结构与实现,备忘录模式的实现 典型的备忘录类代码：,备忘录模式的结构与实现,备忘录模式的实现 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 如果允许其他类调用SetState()等方法，将导致

3、在备忘录中保存的历史状态发生改变，通过撤销操作所恢复的状态就不再是真实的历史状态，备忘录模式也就失去了本身的意义 理想的情况是只允许生成该备忘录的原发器访问备忘录的内部状态,备忘录模式的结构与实现,备忘录模式的实现 Java语言实现： 将Memento类与Originator类定义在同一个包(package)中来实现封装，使用默认访问标识符来定义Memento类，即保证其在包内可见 将备忘录类作为原发器类的内部类，使得只有原发器才可以访问备忘录中的数据，其他对象都无法使用备忘录中的数据,备忘录模式的结构与实现,备忘录模式的实现 典型的负责人类代码：,备忘录模式的结构与实现,备忘录模式的实现 客

4、户端演示代码：,备忘录模式的应用实例,实例一,备忘录模式的应用实例,实例类图,中国象棋棋子撤销功能结构图,实例代码 (1) Chessman：象棋棋子类，充当原发器,实例代码 (2) ChessmanMemento：象棋棋子备忘录类，充当备忘录,实例代码 (3) MementoCaretaker：象棋棋子备忘录管理类，充当负责人,实例代码 (4) Program：客户端测试类,实例代码 (5) 编译并运行程序，结果如下：,备忘录模式的应用实例,结果及分析 通过创建备忘录对象可以将象棋棋子的历史状态信息记录下来，在“悔棋”时取出存储在备忘录中的历史状态信息，用历史状态来覆盖当前状态，从而实现状态

5、的撤销,实现多次撤销,动机 有时候用户需要撤销多步操作 实现方案：在负责人类中定义一个集合来存储多个备忘录，每个备忘录负责保存一个历史状态，在撤销时可以对备忘录集合进行逆向遍历，回到一个指定的历史状态，还可以对备忘录集合进行正向遍历，实现重做(Redo)或恢复操作，即取消撤销，让对象状态得到恢复,实现多次撤销,结构,改进之后的中国象棋棋子撤销功能结构图,实现多次撤销,修改MementoCaretaker类,实现多次撤销,客户端测试代码,实现多次撤销,客户端测试代码,实现多次撤销,运行结果,实现多次撤销,扩展,本实例只能实现最简单的Undo和Redo操作，并未考虑对象状态在操作过程中出现分支的情

6、况。如果在撤销到某个历史状态之后，用户再修改对象状态，此后执行Undo操作时可能会发生对象状态错误，大家可以思考其产生原因。【注：可将对象状态的改变绘制成一张树状图进行分析。】 在实际开发中，可以使用链表或者堆栈来处理有分支的对象状态改变，大家可通过链表或者堆栈对上述实例进行改进。,备忘录模式的应用实例,实例二,备忘录模式的应用实例,备忘录模式的应用实例,备忘录模式的应用实例,备忘录模式的应用实例,备忘录模式的应用实例,保存游戏进度 游戏角色、生命力、攻击力、防御力 模拟战斗代码，读取游戏进度,备忘录模式的应用实例,class GameRole /生命力 private int vit; pu

7、blic int Vitality get return vit; set vit = value; /攻击力 private int atk; public int Attack get return atk; set atk = value; /防御力 private int def; public int Defense get return def; set def = value; ,/状态显示 public void StateDisplay() Console.WriteLine(角色当前状态：); Console.WriteLine(体力：0, this.vit); Conso

8、le.WriteLine(攻击力：0, this.atk); Console.WriteLine(防御力：0, this.def); Console.WriteLine(); /获得初始状态 public void GetInitState() this.vit = 100; this.atk = 100; this.def = 100; /战斗 public void Fight() this.vit = 0; this.atk = 0; this.def = 0; ,不使用备忘录模式的代码,备忘录模式的应用实例,static void Main(string args) /大战Boss前

9、GameRole lixiaoyao = new GameRole(); lixiaoyao.GetInitState(); lixiaoyao.StateDisplay(); /保存进度 GameRole backup = new GameRole(); backup.Vitality = lixiaoyao.Vitality; backup.Attack = lixiaoyao.Attack; backup.Defense = lixiaoyao.Defense; /大战Boss时，损耗严重 lixiaoyao.Fight(); lixiaoyao.StateDisplay(); /恢复之

10、前状态 lixiaoyao.Vitality = backup.Vitality; lixiaoyao.Attack = backup.Attack; lixiaoyao.Defense = backup.Defense; lixiaoyao.StateDisplay(); Console.Read(); ,不使用备忘录模式的代码,备忘录模式的应用实例,使用备忘录模式的类图,备忘录模式的应用实例,使用备忘录模式的代码,class GameRole /保存角色状态 public RoleStateMemento SaveState() return (new RoleStateMemento(v

11、it, atk, def); /恢复角色状态 public void RecoveryState(RoleStateMemento memento) this.vit = memento.Vitality; this.atk = memento.Attack; this.def = memento.Defense; ,/状态显示 public void StateDisplay() Console.WriteLine(角色当前状态：); Console.WriteLine(体力：0, this.vit); Console.WriteLine(攻击力：0, this.atk); Console.

12、WriteLine(防御力：0, this.def); Console.WriteLine(); /获得初始状态 public void GetInitState() this.vit = 100; this.atk = 100; this.def = 100; /战斗 public void Fight() this.vit = 0; this.atk = 0; this.def = 0; ,备忘录模式的应用实例,使用备忘录模式的代码,class RoleStateMemento /角色状态存储箱 private int vit; private int atk; private int d

13、ef; public RoleStateMemento(int vit, int atk, int def) this.vit = vit; this.atk = atk; this.def = def; public int Vitality /生命力 get return vit; set vit = value; public int Attack /攻击力 get return atk; set atk = value; public int Defense /防御力 get return def; set def = value; ,备忘录模式的应用实例,使用备忘录模式的代码,/角色

14、状态管理者 class RoleStateCaretaker private RoleStateMemento memento; public void ImportState(RoleStateMemento Record) memento = Record; public RoleStateMemento ExportState() return memento; ,备忘录模式的应用实例,使用备忘录模式的代码,static void Main(string args) /大战Boss前 GameRole lixiaoyao = new GameRole(); lixiaoyao.GetIn

15、itState(); lixiaoyao.StateDisplay(); /保存进度 RoleStateCaretaker stateAdmin = new RoleStateCaretaker(); stateAdmin.ImportState(lixiaoyao.SaveState(); /大战Boss时，损耗严重 lixiaoyao.Fight(); lixiaoyao.StateDisplay(); /恢复之前状态 lixiaoyao.RecoveryState(stateAdmin.ExportState(); lixiaoyao.StateDisplay(); Console.Read(); ,备忘录模式的优缺点与适用环境,模式优点 提供了一种状态恢复的实现机制，使得用户可以方便地回到一个特定的历史步骤 实现了对信息的封装，一个备忘录对象是一种原发器对象状态的表示，不会被其他代码所改动,备