C#设计模式(23)——备忘录模式（Memento Pattern）

时间：2014-09-21 01:43:19 阅读：498 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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一、引言

　　在上一篇博文分享了访问者模式，访问者模式的实现是把作用于某种数据结构上的操作封装到访问者中，使得操作和数据结构隔离。而今天要介绍的备忘者模式与命令模式有点相似，不同的是，命令模式保存的是发起人的具体命令（命令对应的是行为），而备忘录模式保存的是发起人的状态（而状态对应的数据结构，如属性）。下面具体来看看备忘录模式。

二、备忘录模式介绍

2.1 备忘录模式的定义

　　从字面意思就可以明白，备忘录模式就是对某个类的状态进行保存下来，等到需要恢复的时候，可以从备忘录中进行恢复。生活中这样的例子经常看到，如备忘电话通讯录，备份操作操作系统，备份数据库等。

　　备忘录模式的具体定义是：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，这样以后就可以把该对象恢复到原先的状态。

2.2 备忘录模式的结构图

　　介绍完备忘录模式的定义之后，下面具体看看备忘录模式的结构图：

bubuko.com,布布扣

　　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。

2.3 备忘录模式的实现

　　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：

 1 namespace MementoPattern
 2 {
 3     // 联系人
 4     public class ContactPerson
 5     {
 6         public string Name { get; set; }
 7         public string MobileNum { get; set; }
 8     }
 9 
10     // 发起人
11     public class MobileOwner
12     {
13         // 发起人需要保存的内部状态
14         public List<ContactPerson> ContactPersons { get; set; }
15 
16         public MobileOwner(List<ContactPerson> persons)
17         {
18             ContactPersons = persons;
19         }
20 
21         // 创建备忘录，将当期要保存的联系人列表导入到备忘录中 
22         public ContactMemento CreateMemento()
23         {
24             return new ContactMemento(new List<ContactPerson>(this.ContactPersons));25         }
26 
27         // 将备忘录中的数据备份导入到联系人列表中
28         public void RestoreMemento(ContactMemento memento)
29         {
30             this.ContactPersons = memento.contactPersonBack;
31         }
32 
33         public void Show()
34         {
35             Console.WriteLine("联系人列表中有{0}个人，他们是:", ContactPersons.Count);
36             foreach (ContactPerson p in ContactPersons)
37             {
38                 Console.WriteLine("姓名: {0} 号码为: {1}", p.Name, p.MobileNum);
39             }
40         }
41     }
42 
43     // 备忘录
44     public class ContactMemento
45     {
46         // 保存发起人的内部状态
47         public List<ContactPerson> contactPersonBack;
48 
49         public ContactMemento(List<ContactPerson> persons)
50         {
51             contactPersonBack = persons;
52         }
53     }
54 
55     // 管理角色
56     public class Caretaker
57     {
58         public ContactMemento ContactM { get; set; }
59     }
60 
61     class Program
62     {
63         static void Main(string[] args)
64         {
65             List<ContactPerson> persons = new List<ContactPerson>()
66             {
67                 new ContactPerson() { Name= "Learning Hard", MobileNum = "123445"},
68                 new ContactPerson() { Name = "Tony", MobileNum = "234565"},
69                 new ContactPerson() { Name = "Jock", MobileNum = "231455"}
70             };
71             MobileOwner mobileOwner = new MobileOwner(persons);
72             mobileOwner.Show();
73 
74             // 创建备忘录并保存备忘录对象
75             Caretaker caretaker = new Caretaker();
76             caretaker.ContactM = mobileOwner.CreateMemento();
77 
78             // 更改发起人联系人列表
79             Console.WriteLine("----移除最后一个联系人--------");
80             mobileOwner.ContactPersons.RemoveAt(2);
81             mobileOwner.Show();
82 
83             // 恢复到原始状态
84             Console.WriteLine("-------恢复联系人列表------");
85             mobileOwner.RestoreMemento(caretaker.ContactM);
86             mobileOwner.Show();
87 
88             Console.Read();
89         }
90     }
91 }

　　具体的运行结果如下图所示：

bubuko.com,布布扣

　　从上图可以看出，刚开始通讯录中有3个联系人，然后移除以后一个后变成2个联系人了，最后恢复原来的联系人列表后，联系人列表中又恢复为3个联系人了。

　　上面代码只是保存了一个还原点，即备忘录中只保存了3个联系人的数据，但是，如果想备份多个还原点怎么办呢？即恢复到3个人后，又想恢复到前面2个人的状态，这时候可能你会想，这样没必要啊，到时候在删除不就好了。但是如果在实际应用中，可能我们发了很多时间去创建通讯录中只有2个联系人的状态，恢复到3个人的状态后，发现这个状态时错误的，还是原来2个人的状态是正确的，难道我们又去花之前的那么多时间去重复操作吗？这显然不合理，如果就思考，能不能保存多个还原点呢？保存多个还原点其实很简单，只需要保存多个备忘录对象就可以了。具体实现代码如下所示：

  1 namespace MultipleMementoPattern
  2 {
  3     // 联系人
  4     public class ContactPerson
  5     {
  6         public string Name { get; set; }
  7         public string MobileNum { get; set; }
  8     }
  9 
 10     // 发起人
 11     public class MobileOwner
 12     {
 13         public List<ContactPerson> ContactPersons { get; set; }
 14         public MobileOwner(List<ContactPerson> persons)
 15         {
 16             ContactPersons = persons;
 17         }
 18 
 19         // 创建备忘录，将当期要保存的联系人列表导入到备忘录中 
 20         public ContactMemento CreateMemento()
 21         {
 22             return new ContactMemento(new List<ContactPerson>(this.ContactPersons));
 23         }
 24 
 25         // 将备忘录中的数据备份导入到联系人列表中
 26         public void RestoreMemento(ContactMemento memento)
 27         {
 28             if (memento != null)
 29             {
 30                 this.ContactPersons = memento.ContactPersonBack;
 31             }    
 32         }
 33         public void Show()
 34         {
 35             Console.WriteLine("联系人列表中有{0}个人，他们是:", ContactPersons.Count);
 36             foreach (ContactPerson p in ContactPersons)
 37             {
 38                 Console.WriteLine("姓名: {0} 号码为: {1}", p.Name, p.MobileNum);
 39             }
 40         }
 41     }
 42 
 43     // 备忘录
 44     public class ContactMemento
 45     {
 46         public List<ContactPerson> ContactPersonBack {get;set;}
 47         public ContactMemento(List<ContactPerson> persons)
 48         {
 49             ContactPersonBack = persons;
 50         }
 51     }
 52 
 53     // 管理角色
 54     public class Caretaker
 55     {
 56         // 使用多个备忘录来存储多个备份点
 57         public Dictionary<string, ContactMemento> ContactMementoDic { get; set; }
 58         public Caretaker()
 59         {
 60             ContactMementoDic = new Dictionary<string, ContactMemento>();
 61         }
 62     }
 63 
 64     class Program
 65     {
 66         static void Main(string[] args)
 67         {
 68             List<ContactPerson> persons = new List<ContactPerson>()
 69             {
 70                 new ContactPerson() { Name= "Learning Hard", MobileNum = "123445"},
 71                 new ContactPerson() { Name = "Tony", MobileNum = "234565"},
 72                 new ContactPerson() { Name = "Jock", MobileNum = "231455"}
 73             };
 74 
 75             MobileOwner mobileOwner = new MobileOwner(persons);
 76             mobileOwner.Show();
 77 
 78             // 创建备忘录并保存备忘录对象
 79             Caretaker caretaker = new Caretaker();
 80             caretaker.ContactMementoDic.Add(DateTime.Now.ToString(), mobileOwner.CreateMemento());
 81 
 82             // 更改发起人联系人列表
 83             Console.WriteLine("----移除最后一个联系人--------");
 84             mobileOwner.ContactPersons.RemoveAt(2);
 85             mobileOwner.Show();
 86 
 87             // 创建第二个备份
 88             Thread.Sleep(1000);
 89             caretaker.ContactMementoDic.Add(DateTime.Now.ToString(), mobileOwner.CreateMemento());
 90 
 91             // 恢复到原始状态
 92             Console.WriteLine("-------恢复联系人列表,请从以下列表选择恢复的日期------");
 93             var keyCollection = caretaker.ContactMementoDic.Keys;
 94             foreach (string k in keyCollection)
 95             {
 96                 Console.WriteLine("Key = {0}", k);
 97             }
 98             while (true)
 99             {
100                 Console.Write("请输入数字,按窗口的关闭键退出:");
101                 
102                 int index = -1;
103                 try
104                 {
105                     index = Int32.Parse(Console.ReadLine());
106                 }
107                 catch
108                 {
109                     Console.WriteLine("输入的格式错误");
110                     continue;
111                 }
112                 
113                 ContactMemento contactMentor = null;
114                 if (index < keyCollection.Count && caretaker.ContactMementoDic.TryGetValue(keyCollection.ElementAt(index), out contactMentor))
115                 {
116                     mobileOwner.RestoreMemento(contactMentor);
117                     mobileOwner.Show();
118                 }
119                 else
120                 {
121                     Console.WriteLine("输入的索引大于集合长度！");
122                 }
123             }     
124         }
125     }
126 }