备忘录模式（Memento Pattern）是软件工程中的一种设计模式，属于行为型模式。它主要用于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，以便之后可以将对象恢复到原先保存的状态。
### 备忘录模式的组成部分
1. **Originator（发起人）**：负责创建一个备忘录，用以记录当前对象的内部状态，并可以利用备忘录恢复到先前的状态。
2. **Memento（备忘录）**：负责存储Originator对象的内部状态，并可以防止Originator的外部对象直接访问其内部状态。
3. **Caretaker（管理者）**：负责保存好备忘录，当需要恢复Originator的状态时，负责将备忘录传递给Originator。
### 备忘录模式的使用场景
- 当需要保存对象的状态，并允许对象在不同时间点有不同的状态时。
- 当不希望外界直接访问对象的内部状态时。
### 备忘录模式的实现
在Java中，备忘录模式可以通过以下方式实现：
```java
// 发起人角色
class Originator {
private String state;
public String getState() {
return state;
}
public void setState(String state) {
this.state = state;
}
// 创建备忘录
public Memento saveStateToMemento() {
return new Memento(state);
}
// 恢复到备忘录中的状态
public void getStateFromMemento(Memento memento) {
state = memento.getState();
}
}
// 备忘录角色
class Memento {
private final String state;
public Memento(String state) {
this.state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
}
// 管理者角色
class Caretaker {
private Memento memento;
public void setMemento(Memento memento) {
this.memento = memento;
}
public Memento getMemento() {
return memento;
}
}
// 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Originator originator = new Originator();
originator.setState("State #1");
Caretaker caretaker = new Caretaker();
caretaker.setMemento(originator.saveStateToMemento());
// 改变状态
originator.setState("State #2");
// 恢复到先前的状态
originator.getStateFromMemento(caretaker.getMemento());
}
}
```
### 备忘录模式的优点
- 保护了对象的内部状态，使其外部不能直接访问。
- 提供了一种存储对象状态的机制，使得对象可以恢复到先前的状态。
### 备忘录模式的缺点
- 增加了系统中对象的数量，每个Originator对象都需要一个相应的Memento对象。
- 对于复杂的对象状态，Memento对象可能会变得复杂。
### 总结
备忘录模式是一种通过保存对象状态来实现对象状态恢复的模式，它有助于实现软件的可逆操作。在Java中，备忘录模式常用于需要撤销和重做功能的应用程序，如文本编辑器或图形编辑软件。通过合理使用备忘录模式，可以提高软件的灵活性和可维护性。